“棉花糖”行星為何如此“蓬松”

科技日報記者 張佳欣

太陽系外有一顆溫暖的氣態(tài)巨行星WASP-107b，外表看起來像棉花糖一樣，它為何如此“蓬松”？根據(jù)美國國家航空航天局（NASA）詹姆斯·韋布太空望遠鏡收集的數(shù)據(jù)，并結合之前哈勃太空望遠鏡的觀測結果，美國兩個獨立研究團隊給出了答案。他們的最新研究顯示，在WASP-107b中蘊藏著極少量甲烷和一個超大核心。這表明其內部肯定比之前估計的要熱得多，核心質量也要大得多。相關論文發(fā)表在20日《自然》雜志上。

WASP-107 b藝術概念圖顯示了行星氣體包層內的湍流大氣混合。
圖片來源：約翰·霍普金斯大學

WASP-107b是一顆巨大的、類似海王星的系外行星，繞著一顆距離地球約200光年的恒星運行。它被灼熱的大氣層包裹，這些大氣像棉花一樣蓬松。其構造獨特：體積是木星的3/4，質量卻不到木星的1/10，是已知密度最小的行星之一。盡管它含有甲烷（地球生命的組成部分），但由于靠近主星且缺乏固體表面，科學家認為該行星并不宜居，但它可能蘊藏著有關行星演化的重要線索。

研究人員推測，行星過度膨脹是由于其內部熱源造成。這顆行星有一個熾熱的核心，正在改變其更深處氣體的化學性質，并推動強烈的對流混合，從內部冒出氣泡。

WASP-107b的巨大半徑、廣闊的大氣層以及獨特的軌道，使其成為進行透射光譜學觀測的理想對象。透射光譜學是一種根據(jù)氣體如何影響星光來識別系外行星大氣中各種氣體的方法。韋布望遠鏡超乎尋常的靈敏度和測量穿過系外行星大氣光線的能力，為取得這些重要成果提供了可能。此次研究可能解釋了數(shù)十顆低密度系外行星蓬松的原因。

這項研究還標志著對系外行星核心質量的首次測量，或為未來行星大氣和內部研究奠定基礎。此外，這也是尋找太陽系外宜居世界的關鍵一步。