系外行星多變未知的樣貌總是令科學家嘖嘖稱奇，美國太空總署（NASA）的哈伯望遠鏡發現了一顆被潮汐鎖定的熱木星 Kepler-13Ab，永夜的那一面雖然照不到陽光，卻還是愛美的塗滿厚厚一層防曬霜。NASA 表示，這些觀察將提升科學家對系外行星天氣和大氣組成複雜性的理解，有可能適用於未來分析地球大小行星的可居住性。
Kepler-13Ab 是一顆質量比木星還要大 6 倍的系外熱木星，距離地球 1,730 光年，自從 2011 年發現以來便是天文學家最愛觀察的熱門行星之一。由於 Kepler-13Ab 與母恆星 Kepler-13A 距離極近，只要 1.8 天就完成公轉一周，導致這棵熱木星被母星潮汐鎖定，就像月亮也被地球鎖定一樣，永遠面對母星的一面表面溫度高達 2,760℃。
最近，NASA 哈伯望遠鏡發現 Kepler-13Ab 永夜的半球面塗滿厚厚一層防曬霜──真面目其實是氧化鈦（titanium oxide），這種成分可做防曬和抗紫外線的吸收劑，常用於化妝品。在 Kepler-13Ab 上，它們被星球巨大的表面重力從大氣吸出並下沉，看上去就像不停下著防曬霜雪。
▲ Kepler-13Ab 與其他行星大小的比較。（Source：NASA）
不過，哈伯望遠鏡並不是「直接觀察」到氧化鈦，而是發現 Kepler-13Ab 的大氣不如預期、像其他熱木星一樣出現逆溫現象（上層大氣溫度比下層還高），反而是上層大氣溫度比下層還低。一般來說，氧化鈦分子的密度足以成為吸熱器，如果量夠多，可有效防止熱量進入或逸出而形成逆溫現象（thermal inversion），如同地球平流層，差別在於造成地球平流層逆溫現象的主謀是臭氧。
NASA 認為，應該是強風將星球上的氧化鈦從永晝面吹到永夜面，在那裡，氧化鈦會冷卻凝結成雲，然後受 Kepler-13Ab 的強大重力所迫下沉至低層大氣。
理解系外行星的氣候條件是過去十年的難題之一，而這種被稱為「冷阱」（cold trap）的現象從來沒有在其他系外行星上看過，團隊觀察結果可證實幾年前一個理論：冷阱現象可能發生在具強大重力的大型熱行星。根據團隊推論，這種冷阱沉澱過程應該發生在多數熱木星身上，只是這些熱木星的表面重力沒有 Kepler-13Ab 那麼大，所以氧化鈦在沉降的半路上就又蒸發回到氣態。
賓州州立大學天文學系教助理研究員 Thomas G. Beatty 表示，這次觀察解釋了熱木星的大氣如何形成凝結物和雲層，以及星球重力如何影響大氣組成，幫助科學家進一步理解系外行星天氣與大氣組成的複雜性。未來，當科學家觀測這些行星時，不僅需要知道它們有多熱，還要知道它們的重力有多大。這項研究已發表在《天文學報》。
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（首圖來源：NASA）
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