溫度相對親民的巨行星 TOI-199b，可成為地球 2.0 嗎？

打破氣態巨行星極端常態，科學家首利用韋伯太空望遠鏡解密罕見溫和巨行星大氣成分，發現一顆大小與土星相當、但溫度更接近地球的巨行星 TOI-199b 大氣層富含甲烷。

氣態巨行星型態通常位於天秤兩端，一種類似太陽系巨行星（如木星、土星），離主星遠、極度寒冷，另一種則是「熱木星」，距離主星極近且通常被潮汐鎖定，向陽面極度炙熱。

但有少數溫和巨行星走中庸之道，它們大小與土星相似，但溫度相較其他巨行星顯得平易近人，比如名為 TOI-199b 的溫和巨行星平均溫度約 80℃，對人類來說雖然還是燙，跟夏天暴曬在陽光下的汽車儀表板溫度差不多，但比起其他動輒上千度或零下百度的氣態巨行星，TOI-199b 可說非常「溫和」。

TOI-199b 約每 100 天繞母恆星公轉一圈，除了是人類目前所知極少數溫帶巨行星之一，更是有史以來第一顆被成功分析大氣成分的溫帶巨行星。

行星本身不發光，TOI-199b 距離我們又那麼遠，科學家如何知曉其大氣成分？答案是利用「凌日光譜法」。當 TOI-199b 剛好運行到母恆星與韋伯望遠鏡中間（持續時間約 7 小時），恆星發出的光穿過這顆行星大氣層，被大氣內不同分子吸收特定波長光，而韋伯望遠鏡會把恆星光拆解成不同波長，只要對比「平時的恆星光」與「穿過行星大氣後的恆星光」哪些波長變弱，就能抓出行星大氣包含哪些氣體。

近日，賓州州立大學團隊利用韋伯望遠鏡分析，數據明確顯示 TOI-199b 大氣存在甲烷，還探測到氨、二氧化碳微弱訊號。

雖然觀測結果足以清楚顯示甲烷存在，但精度還不足以在氨、氰化氫、雲層、霧霾之間做出明確區分，不過研究表明當前溫和巨行星成分模型預測正確，也有助幫助科學家更了解行星大氣層如何形成演化。

• JWST finds methane in the atmosphere of a rare temperate Saturn-sized planet
• Atmosphere of Saturn-sized planet with Earth-like temperature contains methane

（首圖來源：NASA/賓州州立大學）