韋伯望遠鏡發現強力證據，154 光年外超級地球 HD 3167 b 擁大氣層

在迄今確認發現的 6,300 多顆系外行星中，岩石行星本就稀少，擁有大氣層的更是鳳毛麟角。近日芝加哥大學團隊發現距離地球 154 光年的超級地球 HD 3167 b，是目前確認存在大氣層證據的最冷熔岩行星，有助其他研究進一步確認岩質行星「留住大氣層」溫度臨界點。

HD 3167 b 最早於 2016 年發現，質量約地球 4.97 倍，圍繞一顆 K 型恆星運行，公轉軌道週期僅 1 個地球日，距離近到因此被母恆星潮汐鎖定，向陽面溫度高到岩石熔融成熔岩海。

一般來說，離母星越近的岩石行星因承受恆星風與高能光子轟擊，越難形成大氣層，然而芝加哥大學天文學家 Brandon Park Coy 團隊卻發現 HD 3167 b 依然保有大氣層。

如何判定一顆遙遠行星有否大氣層？假如行星沒有大氣層，那麼它面向恆星的晝半球溫度應該會達到「理論最高值」；若行星有大氣層，大氣會將熱量從晝半球傳導到夜半球，或者大氣雲層反射恆星光線，從而讓晝半球實際溫度低於理論最高值。

研究團隊利用韋伯太空望遠鏡觀測，測量 HD 3167 b 晝半球溫度明顯低於理論最高值，強烈表明它擁有大氣層幫助散熱。

韋伯望遠鏡升空後一直試圖解答行星領域關鍵問題：岩石行星在什麼條件下才能一直維持大氣層？目前已確認擁有大氣層的系外類地行星幾乎都是超高溫熔岩天體，而 HD 3167 b 是迄今擁有大氣層證據的「最冷」熔岩行星，意義重大，有助科學家找出行星維持大氣層的溫度分界線。

▲ 目前已確認探測到大氣層的系外行星。

科學家通常預期這些超熱行星大氣層由氣化岩石成分組成，但越來越多證據顯示有些行星大氣可能含較重氣體，如二氧化碳、一氧化碳、水，研究人員認為 HD 3167 b 可能富含矽酸鹽，類似地球地函礦物混合物，但確切成分目前仍是未解之謎，充滿想像空間。

研究這些熔岩世界等於一窺地球最初百萬年模樣，藉此理解地球如何冷卻、形成大氣層，從熔岩天體蛻變成海洋世界。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）。

（首圖來源：NASA）

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