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驚人發現!木星級巨行星竟繞行小質量紅矮星

天文學家最新發現TOI-6894b這顆氣態巨行星,其體積達木星的86%,卻環繞著僅有太陽質量20%的紅矮星執行。這項發現挑戰了現行巨行星形成理論,促使科學家重新思考原行星盤環境與行星形成機制。

藝術家繪製的TOI-6894b執行示意圖。圖片來源:華威大學Mark Garlick。

這顆特殊行星位於獅子座,距離地球約73秒差距(238光年)。研究團隊透過分析NASA凌日系外行星巡天衛星(TESS)的海量資料,才在眾多低質量恆星系統中發現這顆與眾不同的系外行星。

華威大學和倫敦大學學院天文學家Edward Bryant博士興奮表示:「我原本篩選了TESS對91,000多顆低質量紅矮星的觀測資料,最後利用歐洲南方天文臺超大望遠鏡(VLT)確認了這項驚人發現。TOI-6894b是目前已知環繞最小質量恆星的氣態巨行星,完全顛覆我們的行星形成認知!」

TOI-6894b是個低密度氣態巨行星,半徑略大於土星但質量僅土星一半。其母恆星質量僅次小已知巨行星宿主恆星的60%,這項發現對估算銀河系巨行星總數有重大意義。

華威大學Daniel Bayliss博士解釋:「銀河系中多數恆星都是這類小質量恆星,過去認為它們無法形成氣態巨行星。這項發現將大幅修正我們對宇宙中巨行星數量的估算。」

倫敦大學學院Vincent Van Eylen博士則提出質疑:「我們實在難以理解這麼小的恆星如何形成如此巨大的行星。尋找更多系外行星的意義,正是要透過研究不同於太陽系的系統,來驗證並完善我們的行星形成模型。」

目前主流的核心吸積理論認為,巨行星形成需要足夠的原行星盤物質來形成大型核心,進而觸發失控氣體吸積過程。然而低質量恆星周圍的原行星盤物質理論上難以滿足此條件,TOI-6894b的存在顯然挑戰了現行理論。

Edward博士提出兩種可能解釋:「TOI-6894b可能是透過中等程度的核心吸積過程形成,或源自重力不穩定的原行星盤碎片。但現有資料尚無法完全解釋其形成機制,這將是未來研究的重要課題。」

伯明罕大學Amaury Triaud教授特別指出:「TOI-6894b的大氣可能以甲烷化學為主,甚至有機會首次在系外行星大氣中偵測到氨。這將成為研究含碳、氮、氧系外行星大氣的絕佳實驗室。」

這項突破性研究已發表於《自然天文學》期刊,勢必將改寫我們對行星形成機制的理解。