尋找太陽系外行星的科學家最近研究了3顆類似於木星的遙遠的氣態巨行星，結果表明，它們都極端乾燥。這一髮現對現有行星形成理論提出嚴重挑戰。 研究人員用美國宇航局（NASA）的哈勃空間望遠鏡進行的觀測顯示，與之前的預期相比，這些被稱為“熱木星”的系外行星的大氣包含的水分只有前者的1/10到1/1000。這一髮現有悖於行星形成理論。研究人員在7月24日出版的《天體物理學雜誌快報》上報告了這一研究成果。 “熱木星”是指大小與木星相當，但溫度極高、運行軌道距其繞行恆星非常近的氣態巨行星。 這項研究重新分析對系外行星HD 189733b、HD 209458b和WASP-12b的觀測結果，這些天體距離地球約20到270秒差距（60到870光年），它們圍繞著類似太陽的母星運轉，表面溫度介於815攝氏度到2200攝氏度，是典型的“熱木星”。在每一顆系外行星從其母星前經過時，哈勃空間望遠鏡便會觀測經由行星大氣過濾的紅外光譜。由英國劍橋大學天文學家Nikku Madhusudhan率領的一個研究團隊利用大氣模型確定了形成每一顆行星光譜的元素構成情況。 結果表明，所有這3顆熱木星的環境都比木星本身還要乾燥。其中進行了最精密測量的HD 209458b似乎是最乾燥的，測到的大氣水蒸氣含量介於4到24ppm（百萬分之一）之間——其大氣比木星大氣要乾燥1000倍，比太陽則乾燥100倍。Madhusudhan說：“我們現在能以比以前大得多的確定性宣佈，我們已經在系外行星找到了水。但是，其含量之低令人相當吃驚。” 研究人員指出，在當前的理論下，行星通常能夠比它們的母星更快地積聚分子，例如水。熱木星通常形成於恆星系統中富含水的區域，並向著它們的母星遷移。但Madhusudhan指出，新發現表明，這些理論可能要修改。 “基本上，這說明行星形成理論遇到了大麻煩。”Madhusudhan說，“我們期盼著在這些行星中找到大量的水。但現在我們不得不重新討論巨行星尤其‘熱木星’的形成與遷移模型，研究它們是怎麼形成的。” 與此同時，一些科學家更偏愛另一種可能的解釋。位於系外行星高空的雲團可能會模糊哈勃空間望遠鏡對於隱藏在大氣底層的水蒸氣的觀測。如果真是如此，並未參與該項研究的美國新澤西州普林斯頓大學天文學家Adam Burrows說：“他們的結論則是完全站不住腳的。” Madhusudhan認為儘管存在這種可能性，但雲團不太可能使其研究結果發生偏移。Madhusudhan同時認為，這一髮現意味著，未來科學家尋找潛在宜居的地球大小的系外行星時，“可能得準備面臨其含水量比預想低得多的情況”。 根據現有的行星形成理論，行星是在年輕恆星周圍由氫、氦、冰和塵埃粒子組成的塵埃星盤中形成。這些粒子聚集在一起日益增大，直到在引力作用下形成一個固體核，繼續吸引周圍的塵埃和氣體後形成巨大的行星。在這個過程中，行星大氣的氧應該大體上以水蒸氣的形式存在。但Madhusudhan及其美國與加拿大的同行發現水蒸氣含量極低，給這一理論“提出了許多問題”。 研究人員希望，正在不斷提升性能的天文望遠鏡，包括NASA的詹姆斯韋伯空間望遠鏡以及其他在建的大型地基設備，未來將能夠提供高分辨率的數據，從而驅散當前的困惑。（來源：中國科學報 趙熙熙） --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.230.206.236 ※ 文章網址: http://webptt.com/m.aspx?n=bbs/phys86/M.1406820305.A.FB9.html