新系外行星讓天文學家跌破眼鏡

科學家發現木星大小的年輕系外行星 HD-114082b，分析結果顯示與兩種常見氣態巨行星都不像，簡單說它太重了。德國馬克斯普朗克天文研究所天文學家 Olga Zakhozhay 與研究團隊正在觀察一顆 300 光年的系外行星，僅約 1,500 萬年歷史，是迄今最年輕系外行星，了解其性質有望推測行星的形成方式。

一般透過兩種方法理解系外行星：凌日法及徑向速度法。凌日法是當系外行星從母恆星前方經過，恆星亮度會降低，只要知道這顆恆星原本有多亮、減光的程度及時間長度，就可推測行星半徑及公轉軌道半徑。徑向速度法則透過恆星擺動程度理解系外行星質量，兩者結合還能知道軌道傾角。

近四年研究人員分析母恆星及行星資料，HD-114082b半徑與木星相當，但質量卻是木星8倍，代表HD-114082b密度約地球2倍，或是木星近10倍。

然而年輕HD-114082b大小及質量都不可能是超大型岩質行星，岩質行星上限為3個地球半徑和25個地球質量，只要超過這數值，天體密度及行星引力便能留住大量氫和氦組成大氣層，很明顯HD-114082b超越此數值，必定是氣態巨行星，但天文學家仍不曉得HD-114082b數值的成因。

科學家認為巨大行星透過兩種方式形成，為「冷啟動」或「熱啟動」，冷啟動是由環繞原行星盤的碎片因靜電互相吸引，質量變大後又被重力吸引，直到質量大到足以引發氫和氦失控吸積，這方式會形成岩石內核，外圍有巨大氣體層包覆，氣體向地核下落時會失去熱量，就是稱為冷啟動的原因。熱啟動也稱為圓盤不穩定性，是發生在原行星盤不穩定旋轉區域在重力作用下直接坍縮成完整行星，這種方法沒有岩石內核，且氣體不會藉墜落釋放重力位能，會保留更多熱量。

兩種方法冷卻速率也不同，研究人員認為HD-114082b性質不符合熱啟動模型，但即使套用冷啟動模型，體積還是太大，除非核心異常脆弱或有未知機制發生。HD-114082b是我們所知三顆小於3,000萬歲的系外行星之一，都較接近冷啟動模型，但三顆是非常少的樣本量，科學家需要更多這種行星驗證猜測，之前也許應該更完善冷啟動模型。研究發表於《天文學與天文物理學》期刊。