為何有些行星像泡芙一樣腫？首破解系外行星 WASP-107b 祕密

棉花糖型行星 WASP-107b 離地球約 200 光年，由於核心意外小，讓天文學家困惑很長一段時間。最近，韋伯太空望遠鏡與哈伯太空望遠鏡首度破解系外行星內部，釐清 WASP-107b 的神祕本質。

WASP-107b 屬於超級海王星，由於它的體積與木星大致相當、但質量僅木星八分之一（或者說僅地球質量 30 倍，而木星質量約地球 318 倍），表明 WASP-107b 密度極低且大氣層超級蓬鬆，因此又被稱為「棉花糖型行星」，是迄今發現 5,000 多顆系外行星中最輕的 1 顆。

根據先前對 WASP-107b 大小、質量、年齡的觀測數據，天文學家懷疑這顆行星有一個超小岩石核心，周圍被大量氫氣、氦氣包裹，但這種假設無法完全解釋 WASP-107b 異常膨脹。

直到最近，天文學家結合韋伯太空望遠鏡近紅外相機（NIRCam）、中紅外線儀（MIRI）、哈伯太空望遠鏡 WFC3 相機先前的觀測結果，發現該行星大氣中甲烷含量極少，比預期低 1,000 倍。

根據發表在《自然》期刊的新論文，光譜數據明確顯示 WASP-107b 大氣存在水蒸氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氨等分子，這讓研究人員能估計行星內部溫度與核心質量，分析表明 WASP-107b 核心溫度比想像還要高很多，才導致 WASP-107b 像泡芙一樣浮腫。

▲ 光譜數據顯示出行星大氣存在水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、二氧化硫的明確證據。

研究人員說，這種高溫起因於行星略呈非圓形軌道引起的潮汐加熱，隨著內部加熱導致大氣成分發生變化，特別是破壞甲烷並產生大量二氧化碳和一氧化碳，無需訴諸極端理論就能解釋 WASP-107b 為何如此膨脹。

在知道行星有多少熱量與較重元素（碳、氮、氧、硫等）的比例後，研究人員還進一步計算出核心質量至少是最初估計的 2 倍；簡單來說，WASP-107b 終於不像以前那樣怪異。

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（圖片來源：NASA）

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