幼齒「類木星」現蹤 有助了解行星生成

2015-08-16 14:10

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類木星的發現,將有助人們了解行星的形成。(取自NASA)

類木星的發現,將有助人們了解行星的形成。(取自NASA)

天文學家於距地球100光年外發現一顆酷似木星幼兒期之行星,命名為江波座51 b(51 Eridani b),此行星僅生成2000萬年左右,尚處於初生階段,科學家表示將有助於瞭解太陽系中類木行星的形成方式。

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此行星是由位於智利帕穹山(Cerro Pachon),海拔2,950公尺,剛服役的雙子座行星成相儀(Gemini Planet Imager, GPI)所拍到,由於行星仍在散發初形成所產生的熱能,發出紅外線光,因此能被鏡頭捕捉,這也是在太陽系外,科學家直接拍到的照片中體積最小的行星。

共同研究者斯坦福大學教授麥金托什(Bruce Macintosh)表示,此行星形成過程與木星相似,能從此推論此星系也類似我們所在的太陽系。而美國加州大學洛杉磯分校教授拉金(James Larkin)也提到,從來不曾找到類似太陽系的星系,由類地與類木行星構成,且具有類地行星距恆星較近,類木行星較遠的條件,而此次發現的江波座51 b距恆星較遠,為一類木行星,此星系有極大的可能與太陽系相似。

此行星體積約為木星兩倍大,正處於核心加速冷卻的氣體行星形成的過程中,此行星大氣主要由甲烷形成,與木星相似,溫度約為攝氏427度,足以融化鉛,但仍較其他類木行星低溫。美國加州大學天文學教授格雷厄姆(James Graham)表示,此行星狀態十分類似數十億年前木星生成時期,有助計算行星形成過程,了解行星形成時的變化。

未來將更容易發現行星

天文學家相信,巨大類木行星的生成速率相當緩慢,由於此類行星上布滿氣體,需要百萬年以上建構核心,與推送氫氣或其他氣體形成大氣層,此時星球上的氣溫將會下降,也就是所謂的「冷啟動」(cold-start)效應。但此次發現的系外行星溫度卻比預期要高的許多,氣體崩解速度加快,這顯示行星的形成速度增快,形成一個炎熱的星球。

在此之前,科學家發現的類木行星皆具有木星5倍到13倍以上的體積,由於行星繞行恆星,行星會被恆星強烈的光芒所掩蓋,在太陽系中,木星比太陽暗了數十倍,顯示此項發現十分不易。

雙子座行星成相儀即是為解決此項難處而誕生,其中一台位於夏威夷,稱為北雙子星望遠鏡,另一台位於智利,稱為南雙子星望遠鏡,也就是本次發現江波座51 b的儀器,於2014年12月開始營運,為了發現微小或年輕的行星,使用自適應光學技術,遮掩恆星的亮光,提高行星形象,使得更多的行星能被發掘,更能了解行星生成過程。

 

 

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