天文學家在一顆流浪行星上有驚人發現

2025-09-30 | 來源: 大紀元 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

天文學家發現一顆四處游蕩的流浪行星（rogue planet）擁有強烈的極光活動，就像地球上的一樣耀眼，而且會使其高層大氣升溫。

愛爾蘭都柏林聖三一學院（Trinity College Dublin）在9月26日發布的新聞稿中指出，該校研究人員借由美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）觀測這顆被命名為SIMP-0136的流浪行星之大氣成分和溫度等特征。

SIMP-0136是銀河系內一顆明亮的孤立行星或棕矮星，位於雙魚座（Pisces）方向，距離地球約20光年，並沒有繞恒星公轉。它的質量約為木星的13倍。

韋伯太空望遠鏡所搭載儀器的精密靈敏度使研究人員能觀察到SIMP-0136自轉過程中亮度的微小變化，進而追蹤其溫度、雲量和化學成分的變化。

令人驚訝的是，這些觀測結果也揭示了SIMP-0136的強烈極光活動，類似於地球上或木星上強大的極光，而這些極光會加熱其高層大氣。

主導這項研究的該校博士後研究員納塞德金（Evert Nasedkin）說：“這是迄今為止對太陽系外天體的大氣進行的最精確測量之一，也是第一次直接測量大氣特性的變化。”

納塞德金提到，SIMP-0136的溫度高達攝氏1500度。

他說：“我們進行的精確觀測意味著我們可以准確記錄小於攝氏5度的溫度變化。這些溫度變化與這顆流浪行星的化學成分的細微變化有關，這暗示著類似木星大紅斑的風暴正在轉入我們的視野。”

另一個驚人發現是，SIMP-0136上的雲層幾乎不變。人們可能會認為雲層覆蓋的變化會導致大氣的變化，就像在地球上觀察到的藍天白雲一樣。

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然而，研究人員發現，SIMP-0136表面的雲層覆蓋是恒定的。在SIMP-0136的高溫下，這些雲層與地球上的雲層不同。它們是由矽酸鹽顆粒組成的，類似於海灘上的沙子。

納塞德金補充說：“不同波長的光與不同的大氣特征相關。與觀察地球表面顏色的變化類似，SIMP-0136顏色的變化是由大氣特征的變化促成的。因此，借由先進模型的使用，我們可以推斷其大氣的溫度、化學成分和雲層的位置。”

該校物理系教授沃斯（Johanna Vos）表示，這項令人興奮的研究表明，借由將最先進的模型技術應用於韋伯太空望遠鏡的卓越觀測資料，他們可以開始拼湊出驅動系外行星的天氣機制。“了解這些天氣過程對於我們未來繼續發現和描述系外行星而言至關重要。”

她說，雖然目前這類光譜變化觀測僅限於像SIMP-0136這樣的孤立棕矮星，但將來使用歐洲南方天文台（European Southern Observatory）准備打造的極大望遠鏡（Extremely Large Telescope）和NASA計劃中的宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）所進行的觀測，將使他們能夠研究系外行星的大氣動力學，從類似木星的氣態巨行星到岩石行星都可以。

上述研究成果於9月26日發表在《天文與天體物理學報》（Astronomy and Astrophysics）期刊上。

天文學家發現流浪行星SIMP-0136有強烈的極光。此為藝術家繪制的示意圖。(Chuck Carter, NRAO/AUI/NSF)

流浪行星可能起源於坍縮的分子雲，這些分子雲缺少能為恒星提供動力的核融合所需的質量。當恒星周圍的星盤中的氣體和塵埃凝聚成類似行星的球體，最終可能因為其它天體的引力相互作用而被拋出恒星系統，從而形成流浪行星。

這些自由漂浮的流浪行星模糊了天體的分類，因為它們的質量與氣態巨行星和棕矮星重疊。