韋伯望遠鏡發現由極光加熱大氣層的漂流行星

近期天文學家利用韋伯太空望遠鏡觀測一顆宇宙自由漂流的行星 SIMP-0136，意外發現高層大氣不時出現極光，且行星大氣循環竟是由這些極光加熱驅動。

漂流行星SIMP-0136距離地球約20光年，質量約木星12.7倍、半徑約木星1.2倍。由於此行星自轉一週只需約2.4小時，讓天文學家快速觀察大氣層完整變化。結果發現大氣的垂直溫度分布出現「溫度反轉」現象，也就是高度愈低，氣溫愈低，越往高空則氣溫越高，與地球等行星的大氣溫度垂直分布完全不同。這種異常主要源於極光不斷注入能量並加熱高層大氣。

更驚人的是，這顆行星的雲層並非由水或冰構成，而是矽酸鹽顆粒組成，類似地球沙灘沙子。整顆行星幾乎被雲層平均覆蓋，與地球雲系經常出現雲縫或空隙的情況大不相同。平均氣溫超過1,500°C，遠比木星或土星平均氣溫約攝氏零下百度更炙熱。團隊甚至偵測到大氣層有小於5°C的細微溫度變化，推測可能與類似木星「大紅斑」的巨大風暴有關。

▲ 另一幅藝術家繪製漂流行星SIMP-0136想像圖。（Source：NRAO / AUI / NSF Chuck Carter）

團隊表示，這是目前最精確的大氣層觀測漂流行星，也是第一次直接量測到漂流行星大氣溫度隨時間改變的數據，並首次確定極光就是造成氣溫垂直分布異常的主要原因。

不受任何恆星重力束縛，宇宙流浪的漂流行星2000年首度發現，可能是被原系統行星碰撞或軌道變遷影響拋射出來的行星，也可能是未能演化成形的褐矮星。天文學家推估，銀河系或許有數以十億計甚至兆計的漂流行星，但闖入太陽系的機率幾乎為零。接下來2027年發射的「南希‧葛瑞絲‧羅曼太空望遠鏡」有助縮小上述估算的不確定性。

研究顯示，極光不只地球或木星有，也能在孤單漂流行星扮演塑造大氣結構與提供動力來源的關鍵角色。後續功能更強大的太空望遠鏡望加入觀測行列，或許能逐步揭開這些漂流行星的祕密。