IT之家 4 月 16 日消息，天文學(xué)家利用詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST），對(duì)一顆系外行星展開(kāi)了觀測(cè)研究，這顆行星有望幫助人類(lèi)界定行星與恒星之間的界限。

據(jù)IT之家了解，這顆奇特的系外行星是天鵝座 29 b（29 Cygni b），一顆質(zhì)量約為木星 15 倍的氣態(tài)巨行星，距離地球 133 光年。

人們普遍認(rèn)為，大多數(shù)行星是通過(guò)“自下而上”的方式形成的：巖石和冰塊的微小團(tuán)塊不斷聚合，逐漸長(zhǎng)成一顆行星。然而，這種機(jī)制很難解釋像天鵝座 29 b 這樣大質(zhì)量行星的形成。

這類(lèi)巨行星被認(rèn)為是通過(guò)“自上而下”的方式形成的 —— 在圍繞新生恒星旋轉(zhuǎn)的原行星盤(pán)中，致密的氣體和塵埃區(qū)域直接坍縮而成。這與恒星自身的形成方式相同，恒星便是由更大規(guī)模的星際氣體和塵埃云中的致密區(qū)域形成。

如今，韋布望遠(yuǎn)鏡已獲得多方面證據(jù)，表明像天鵝座 29 b 這樣的巨型行星，也有可能像較小的行星一樣，通過(guò)自下而上的方式形成。

天鵝座 29 b 正處于兩種形成機(jī)制的分界線上，其巨大質(zhì)量看似符合自上而下的形成方式，但其寬闊的軌道 —— 與恒星的平均距離約為 15 億英里（24 億公里），與太陽(yáng)系中天王星到太陽(yáng)的距離相近，又暗示它可能是自下而上形成的。

研究團(tuán)隊(duì)利用韋布望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī)（NIRCam），直接拍攝到了天鵝座 29 b 的影像。該項(xiàng)目計(jì)劃對(duì)四顆系外行星進(jìn)行成像，這些行星的軌道都在距離恒星約 93 億英里（150 億公里）以?xún)?nèi)，質(zhì)量介于木星的 1 到 15 倍之間。這些行星都相對(duì)年輕，形成時(shí)產(chǎn)生的熱量仍未散去，溫度在 530 至 1000 攝氏度（990 至 1830 華氏度）之間，這意味著它們的大氣化學(xué)成分也應(yīng)較為相似。

研究人員探測(cè)了被二氧化碳和一氧化碳吸收的光線，從而測(cè)量出天鵝座 29 b 大氣中比氦更重的元素（天文學(xué)家稱(chēng)之為“金屬”）的含量。

結(jié)果顯示，這顆系外行星的金屬豐度約為地球的 150 倍，甚至遠(yuǎn)高于其母恒星。這表明，在形成過(guò)程中，這顆氣態(tài)巨行星從其誕生的原行星盤(pán)中，大量吞噬了富含金屬的物質(zhì)團(tuán)塊。

團(tuán)隊(duì)還確定，天鵝座 29 b 的軌道平面與母恒星的自轉(zhuǎn)方向一致，這進(jìn)一步證明它確實(shí)是在原行星盤(pán)內(nèi)形成的。

隨著該項(xiàng)目繼續(xù)對(duì)同類(lèi)行星展開(kāi)研究，未來(lái)將揭示其他巨型行星在形成時(shí)是否也同樣“貪婪”地抓取了富金屬物質(zhì)。這最終有望幫助科學(xué)家解開(kāi)銀河系中質(zhì)量最大的行星究竟是如何誕生的謎題：它們究竟是像恒星一樣形成，還是像普通小行星一樣形成。

該團(tuán)隊(duì)的研究成果已于 4 月 14 日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》（Astrophysical Journal Letters）上。

參考資料：

• https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae374a