韋伯望遠鏡驚見「X型軌道」極寒行星 改寫系外行星認知
美國航太總署(NASA)最新發布的觀測成果再度震撼天文界!詹姆斯·韋伯太空望遠鏡首次捕捉到一個軌道排列極度異常的系外行星系統,其中更發現了迄今最寒冷的氣態巨行星之一。這項突破性發現將發表於《天體物理學期刊通訊》,並已在阿拉斯加天文學會年會上引發熱議。
這個距離地球約60光年、位於武仙座的14 Herculis系統,完全顛覆了科學家對行星系統的認知。韋伯望遠鏡透過近紅外相機(NIRCam)成功拍攝到系統中編號為14 Herculis c的行星,其表面溫度僅有攝氏零下3度(華氏26度),質量約為木星的7倍。
約翰霍普金斯大學研究生威廉·巴爾默解釋:「溫度越低的系外行星越難直接成像,韋伯的紅外靈敏度開啟了全新的研究領域。我們現在不僅能研究年輕熾熱的行星,還能觀測這些比過去所見更古老、更寒冷的行星。」
最令人驚訝的是這個系統的奇特結構。中央恆星14 Herculis與太陽相似,但系統內的兩顆行星軌道平面竟呈現約40度的傾斜角度,彼此交叉形成「X」型軌道,這在已知行星系統中極為罕見。
研究團隊推測,這種異常排列可能源於系統形成初期的劇烈變動。巴爾默補充:「就像太陽系早期受到氣態巨行星的引力擾動,這個系統可能曾有第三顆行星被暴力丟擲,導致現存行星軌道嚴重傾斜。」
韋伯的觀測資料還揭示更多細節:14 Herculis c與恆星平均距離約23億公里(相當於太陽系土星與天王星之間),軌道呈高度橢圓形。其大氣層存在「碳不平衡化學」現象,類似於寒冷的棕矮星,顯示大氣存在劇烈垂直運動。
阿默斯特學院學者丹妮拉·巴達列斯指出:「這顆行星的亮度低於預期,我們推測是因大氣中的二氧化碳和一氧化碳分子被快速帶至高空所致。這種動態過程改變了我們對寒冷氣態行星的認知。」
作為NASA與歐洲太空總署(ESA)、加拿大太空局(CSA)合作的旗艦計畫,韋伯望遠鏡正持續改寫人類對宇宙的認知。從太陽系天體到最遙遠的星系,這臺史上最強大的太空望遠鏡不斷帶來驚人發現,幫助我們更深入瞭解宇宙的演化歷程。
科學家表示,未來將透過光譜分析進一步研究14 Herculis c的大氣特性,有望揭開這個「行星犯罪現場」更多未解之謎。