熱木星可能也有磁場 天文學家從「怪風」找到最強證據

熱木星類型的氣態系外行星磁場活動與其母恆星模擬圖。(路透)

天文學家根據觀測7顆巨大、炙熱的氣態系外行星大氣風的表現,取得迄今最有力的證據,顯示太陽系外行星也可能擁有磁場。而磁場可能影響行星能否長期維持住大氣,進而牽動行星演化和適居條件。

路透2日報導,這份研究利用位於智利和夏威夷的望遠鏡觀測7顆類型屬「熱木星」(hot Jupiter)的系外行星。熱木星指大小和組成類似太陽系最大行星木星,但是因距離其母恆星非常近,溫度遠高於木星;它們因潮汐鎖定,永遠以同一面朝向恆星,形成炙熱的「日面」和寒冷的「夜面」。

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這類行星由於與母恆星距離十分近,日面大氣氣溫十分炙熱,而強風從炙熱的日面吹向寒冷的夜面。這份2日在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊發表的研究報告,主要作者、法國蔚藍海岸天文台拉格朗日實驗室(Lagrange Laboratory)天文學家塞德爾(Julia Seidel)表示,你會預期溫度較高的行星,會有更強的風,投入系統的能量愈多,風就愈劇烈,「但是我們看到的情況正好相反」。

她指出,「最熱的行星,攪動大氣的風反而最弱,以我們所知的大氣運作方式,這真的很奇怪」,這意味著,這些系外行星的母恆星帶來的能量,是以其他方式消散,能在如此短時間內「煞住」大氣流動的機制,唯一的可能就是透過磁場與大氣交互作用。

這7顆系外行星,質量最大達木星的逾3倍,大氣風速最高可達每小時2萬5000公里,比木星上的風更猛烈;研究推測它們的磁場不如木星強,但是大致可與太陽系行星相提並論。

由於太陽系大部分行星都有磁場,研究人員說,系外行星也有磁場並不令人意外,但是之前科學家都苦於提出具有說服力的證據。

研究觀測的這7顆系外行星並非適居的候選星球,不過,磁場影響行星能否長期維持住大氣。火星就在內部冷卻後,失去了磁場,形成今日大氣稀薄和不適合生命存在的地表環境。

報告另一名共同作者、歐洲南方天文台(ESO)天文學家普里諾特(Bibiana Prinoth)表示,磁場不會直接決定一顆行星是否適居,但是在行星的長期演化上,扮演重要角色。她說:「我們所知的生命仰賴大氣的存在,大氣有助於維持行星表面壓力、調節溫度,而且,在地球上,大氣也使液態水得以存在於地球表面」。