熔岩星球TOI-561 b本不该有大气层——但它确实有

一位艺术家对熔岩世界TOI-561 b及其恒星的构想。 图片来源：CryoDragon Inc.

（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：系外行星TOI-561 b从280光年外观测非常迷人——但这并不是任何人都想去的地方。它不仅被熔岩海洋覆盖，TOI-561 b还不断受到来自宿主恒星的破坏性辐射轰炸。这颗行星承受着如此强大的恒星能量，以至于天文学家们早已认为它的大气层早已蒸发殆尽。

然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的新观测结果与这些初步看法相矛盾。在对TOI-561 b进行了37小时的检查——几乎完成了四圈轨道——研究人员现在相信，行星熔岩灯实际上具有厚重的大气壳层。《天文学杂志》最近详细描述的令人惊讶的证据，并不是科学家们从一颗承受如此严峻恒星压力的行星中所假设的那样。

“我们的发现挑战了现有理论，”研究合著者、伯明翰大学天文学家安贾莉·皮耶特说。“我们预计像TOI-561 b这样高度辐射的岩石行星，数十亿年前就已经失去大气层。”

像地球的月球一样，TOI-561 b是潮汐锁定的，这意味着它的自转几乎与绕恒星运行所需的时间完全一致。这确保了地球的一侧持续受到白昼照耀，而另一半则始终笼罩在黑暗中。JWST广泛的观测窗口使皮耶特和同事们能够研究TOI-561 b的相位曲线——即其在轨道上的亮度和热量变化。然而，结果却说不通。这颗星球的白天比正常温度要凉，而夜晚则没有考虑到温差。

滑铁卢大学天体物理学家兼研究合著者Lisa Dang解释道：“[我们]揭示了行星反射大量来自恒星的光线，热量正在行星周围重新分布，而不仅仅是在阳光面上。”“这些因素合起来指向大气层的存在。”

而且很可能不是一层薄薄的云层。

皮耶特补充道：“证据表明，它至今仍保有显著的大气层。”

对TOI-561 b气候的计算机模拟表明，其大气可能由硅酸盐矿物如二氧化硅和硅酸镁组成。如果属实，这些辐射理论上会将大部分有害的恒星辐射反射到行星表面之外。无论如何，这一发现带来了更多疑问而非答案。TOI-561 b可能只是从大量气体开始。另一种理论认为，覆盖整个行星的熔融海洋就像一座巨大的火山，持续向大气中输送气体。

凭借这些新数据，天文学家们接下来希望确定TOI-561 b是否类似于更加热的金星，反射约四分之三的恒星光，还是像木星火山卫星木卫一的超强版本。无论如何，JWST将再次投入使用。

“用JWST在更长波长下观测这颗行星，可以为我们带来见解，并帮助解释这样一个高温行星为何能保持大气数十亿年，”Dang说。