科學家發現有「尾巴」的行星。（示意圖/圖片來源：Adobe Stock）
2024年1月，加州大學洛杉磯分校的天體物理學家達科塔·泰勒（Dakotah Tyler）領導的一個科學團隊，在《天體物理學雜誌》上發表了一項驚人發現：一顆名為WASP-69 b的系外行星，竟拖曳著一條如彗星般的「尾巴」。
這顆位於遙遠星系的氣體巨行星，正經歷緩慢卻持續的消散。它的大氣層在高溫與恆星風的夾擊下逐漸逸散，氫與氦等輕元素被恆星輻射驅動，脫離行星引力束縛，逸向宇宙深處。然而，這些氣體並非均勻擴散，而是受到母恆星強烈的恆星風推動，最終在行星軌跡後方形成一道長達數十萬英里的尾部，就像一顆漂浮在太空中的彗星。
WASP-69 b是一顆「熱木星」，也就是靠近主恆星運行的超高溫氣態巨行星。這類行星極易受到母星輻射與高能粒子流的影響。研究團隊使用Keck II望遠鏡上專為紅外觀測設計的NIRSPEC光譜儀，捕捉到了這條氣體尾部的訊號。根據目前的測量，尾巴的長度至少達到行星本身半徑的7.5倍，超過56萬公里，且實際長度可能更長，僅受限於望遠鏡觀測時間的結束。
這條尾巴的形成，有賴於來自主星的恆星風。恆星風由帶電粒子構成，源自恆星日冕，向外持續吹拂整個行星系。在地球上，這樣的粒子風與地磁場作用形成極光，而在WASP-69 b，那是大氣層形狀的雕刻師。泰勒表示可以把它想成一面風向袋，當風力增強時，袋子被吹得筆直而明顯。恆星風愈強，尾巴愈清晰。反之，當風減弱，行星仍然會流失氣體，但逸出的大氣不會再形成彗尾狀，而是像雲霧般在行星周圍飄散，形成一種對稱的球狀層。這項觀測提供了人類理解系外行星氣候與恆星活動交互作用的關鍵證據。系外行星的尾部，能即時反映恆星風的強弱變化。
更令人驚奇的是，這顆行星每秒鐘正以大約20萬噸的速度損失氣體。儘管聽來驚人，但這樣的流失速率在宇宙尺度上仍算溫和。根據估算，WASP-69 b每10億年流失的氣體量，相當於1顆地球的質量。假如這顆行星所在的恆星系已有70億年歷史，那麼它可能已悄悄失去約7個地球那麼多的氣體。但它仍在那裡，緩慢燃燒，繼續沿著其恆星公轉，拖著一條如夢似幻的氣體尾巴。科學家仍在觀測這段氣體之舞，試圖解開它的變化機制與對母恆星活動的回應。而這樣的研究，不僅能拓展我們對系外行星的理解，也提供了一面觀測宇宙天氣的窗口。這條尾巴還有許多未解之謎，但它或許能成為我們理解其他恆星風、甚至其他恆星本身行為的關鍵。
在夜空中，我們從未見過如此行星。它不只是行星，更像是宇宙寫給天文學家的一封未完情書，一道證明天體仍在變化的流光筆跡，寫在光年之外，風中飄盪。
責任編輯:星躍
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