NASA 近日提出的「早期演化探索者」(Early eVolution Explorer,EVE)任務概念,鎖定長久以來困擾天文學界的「半徑谷」(Radius Valley)之謎,試圖解釋為何銀河系中半徑約為地球 1.8 倍的系外行星特別稀少。研究團隊認為,這道行星尺寸缺口可能與行星早期形成與大氣流失有關,而關鍵在於觀測「還很年輕」的行星。
目前的系外行星大致可分為兩類:較小、以岩石為主的超級地球,以及較大、外層更蓬鬆的迷你海王星。EVE 所要解答的是,這兩種行星究竟是因為後天演化才分岔,還是從誕生之初就走上不同路徑。第一種假說認為,許多小型行星一開始都擁有厚厚的氫氦大氣,但若距離年輕且活躍的恆星太近,恆星輻射與高溫會把大氣剝離,最後留下岩石核心,形成超級地球;較遠的行星則能保住氣體外殼,成為迷你海王星。另一種理論則主張,這種分化是天生如此:超級地球在靠近恆星、冰線內側以乾燥岩石方式形成,而迷你海王星則可能在冰線外形成,成分中甚至包含大量水分。
為了分辨這兩種說法,EVE 計畫把目標放在 5,000 萬年以下的年輕行星系統。根據任務構想,EVE 將在 2.5 年任期內,觀測 30 個年輕星團視野,每個視野連續監測 30 天,合計追蹤約 2 萬顆新生恆星。由於年輕恆星活動劇烈、閃焰頻繁,常會產生類似行星訊號的偽陽性,EVE 會搭載近紫外線、可見光與近紅外線三組感測器,特別利用近紫外線資料辨識並扣除閃焰干擾,提升凌日行星的辨識能力。
研究團隊希望透過對 5,000 萬年以下年輕星團的觀測,直接檢視年輕小型行星的尺寸與大氣狀態,從而在理論上區分「大氣剝離」與「出廠即分化」兩種成因。值得注意的是,這項任務目前仍屬提案,尚未進入實體建造或獲得最終經費核定;若未來成案,EVE 有望為理解系外行星如何在早期演化中分化,提供前所未有的觀測線索。
- The galaxy has an exoplanet size mystery, and NASA’s EVE mission wants to solve it
- NASA’s proposed Early eVolution Explorer mission aims to solve the radius valley mystery
(首圖來源:AI 生成)






