
热木星类型的气态系外行星磁场活动与其母恒星模拟图。(路透)
天文学家根据观测7颗巨大、炙热的气态系外行星大气风的表现,取得迄今最有力的证据,显示太阳系外行星也可能拥有磁场。而磁场可能影响行星能否长期维持住大气,进而牵动行星演化和适居条件。
路透2日报导,这份研究利用位于智利和夏威夷的望远镜观测7颗类型属「热木星」(hot Jupiter)的系外行星。热木星指大小和组成类似太阳系最大行星木星,但是因距离其母恒星非常近,温度远高于木星;它们因潮汐锁定,永远以同一面朝向恒星,形成炙热的「日面」和寒冷的「夜面」。
这类行星由于与母恒星距离十分近,日面大气气温十分炙热,而强风从炙热的日面吹向寒冷的夜面。这份2日在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊发表的研究报告,主要作者、法国蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室(Lagrange Laboratory)天文学家塞德尔(Julia Seidel)表示,你会预期温度较高的行星,会有更强的风,投入系统的能量愈多,风就愈剧烈,「但是我们看到的情况正好相反」。
她指出,「最热的行星,搅动大气的风反而最弱,以我们所知的大气运作方式,这真的很奇怪」,这意味著,这些系外行星的母恒星带来的能量,是以其他方式消散,能在如此短时间内「煞住」大气流动的机制,唯一的可能就是透过磁场与大气交互作用。
这7颗系外行星,质量最大达木星的逾3倍,大气风速最高可达每小时2万5000公里,比木星上的风更猛烈;研究推测它们的磁场不如木星强,但是大致可与太阳系行星相提并论。
由于太阳系大部分行星都有磁场,研究人员说,系外行星也有磁场并不令人意外,但是之前科学家都苦于提出具有说服力的证据。
研究观测的这7颗系外行星并非适居的候选星球,不过,磁场影响行星能否长期维持住大气。火星就在内部冷却后,失去了磁场,形成今日大气稀薄和不适合生命存在的地表环境。
报告另一名共同作者、欧洲南方天文台(ESO)天文学家普里诺特(Bibiana Prinoth)表示,磁场不会直接决定一颗行星是否适居,但是在行星的长期演化上,扮演重要角色。她说:「我们所知的生命仰赖大气的存在,大气有助于维持行星表面压力、调节温度,而且,在地球上,大气也使液态水得以存在于地球表面」。
来源:自由时报