我們已發現超過 5,000 顆系外行星,韋伯太空望遠鏡升空後正進一步解鎖這些系外行星更多資訊,包括它們的大小、成分以及是否有大氣層。最近,天文學家提供初步證據證明距離地球 35 光年的一顆系外行星,存在富含硫的大氣層,暗示其表面擁有熔融岩漿或火山。
太陽系包含三種完全不同類型的行星:小型岩石行星(金星、水星、地球、火星)、氣態巨行星(木星、土星),以及冰巨行星(天王星、海王星),然而系外行星大小範圍廣泛,太陽系其實還缺少一種大小介於地球與海王星之間的行星,偏偏這些是銀河系其他恆星周圍最常見的行星類型,接近海王星大小者稱為亞海王星,接近地球大小則稱為超級地球。
距離我們約 35 光年的 L 98-59 d 就是顆超級地球,比地球稍大、稍重,2019 年被凌日系外行星巡天衛星(TESS)發現,其大氣組成仍然是個懸而未決的問題。
當一顆行星經過母恆星前方,有些光會穿過行星大氣層撞擊氣體分子或原子,每種氣體都會以自身獨特方式改變光線,根據地球從該恆星系統接收到的光譜特徵,我們便能推斷該行星大氣層成分可能為何。
最近,一個國際團隊利用韋伯太空望遠鏡收集到 L 98-59 d 大氣透射光譜,證據暗示該行星可能存在充滿二氧化硫(SO2)和硫化氫(H2S)的大氣,與太陽系岩石行星的大氣層成分形成鮮明對比,地球大氣層富含氮、氧及微量水蒸氣,金星有一層以二氧化碳為主的濃厚大氣層,火星也有以二氧化碳為主的稀薄大氣層。
接著使用電腦模型模擬,研究人員指出 L 98-59 d 表面存在獨特且極端條件,如熔融岩漿海或頻繁火山活動,才能催生充滿二氧化硫與硫化氫的大氣層。
若未來更多觀測支持此番大氣層證據,那麼 L 98-59 d 不僅將成為擁有大氣層的已知最小系外行星,還能幫助我們更了解此類極端行星性質,從而理解整個銀河系行星演化的多樣性。
(首圖來源:NASA)