【科學家驚見極熱行星風力反變弱 揭磁場煞停大氣之謎】

綜合外媒報導,天文學家透過觀測7顆巨大且炙熱的氣態系外行星,發現大氣風力的反常表現,從而取得迄今最有力的證據,證實太陽系外的行星亦可能擁有磁場。由於磁場會直接影響行星能否長期維持大氣層,是次發現將對研究行星演化及尋找宜居條件帶來重大突破。這項研究利用了位於智利和夏威夷的望遠鏡,觀測7顆屬於「熱木星」(hot Jupiter)類型的系外行星。熱木星的體積和成分與太陽系最大的行星木星相若,但因極為接近其母恆星,故溫度遠高於木星;同時,它們因受「潮汐鎖定」,永遠以同一面朝向恆星,形成炙熱的「晝面」與寒冷的「夜面」。

由於這類行星與母恆星距離極近,其晝面大氣氣溫極高,強風通常會從炙熱的晝面吹向寒冷的夜面。這份發表於《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊的研究報告主要作者、法國蔚藍海岸天文台拉格朗日實驗室(Lagrange Laboratory)天文學家塞德爾(Julia Seidel)表示,按照常理,投入系統的能量愈多,風就愈劇烈,溫度較高的行星理應擁有更強的風,「但我們看到的情況剛好相反」。她指出,最熱的行星其攪動大氣的風力反而最弱,以人類已知的大氣運作方式而言極其怪異。這意味着,這些系外行星從母恆星接收到的能量正在以其他方式消散,而在如此短時間內能「煞停」大氣流動的機制,唯一可能就是透過磁場與大氣層的相互作用。

這7顆系外行星的質量最大可達木星的3倍以上,大氣風速最高可達每小時2.5萬公里,遠比木星的風暴猛烈;研究推測它們的磁場雖不及木星強勁,但大致可與太陽系的其他行星相提並論。雖然太陽系大部分行星均擁有磁場,系外行星具磁場亦不令人意外,但過去科學家一直苦於未能提出具說服力的證據。雖然是次觀測的7顆行星並非「宜居」的候選星球,但磁場對行星能否長期維持大氣層至關重要。正如火星在內部冷卻後便失去了磁場,最終演變成今日大氣稀薄且不適合生命存在的地表環境。報告共同作者、歐洲南方天文台(ESO)天文學家普里諾特(Bibiana Prinoth)指出,磁場雖不會直接決定行星是否宜居,但在行星的長期演化上扮演關鍵角色,因為人類所知的生命均仰賴大氣層的存在,大氣層有助維持表面壓力、調節溫度,並讓液態水得以存在。

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