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宇宙奇景! 克卜勒-51系統再添「棉花糖行星」

2024/12/08 16:41

藝術家構想的克卜勒-51行星系統。(圖:NASA / ESA)

〔編譯陳成良/綜合報導〕在距離地球約2615光年的天鵝座,天文學家近日發現了「克卜勒-51(Kepler-51)系統中的第4顆系外行星。這顆年輕的恆星系統以其超低密度的「棉花糖行星」聞名,新發現的克卜勒-51e不僅進一步豐富了該系統的獨特性,也挑戰了人類對行星形成的既有認知。

科學網站《SCI NEWS》報導,克卜勒-51系統的核心是一顆年齡僅5億年的G型恆星,周圍環繞著多顆密度極低的行星,前期已知的3顆行星分別命名為克卜勒-51b、51c和51d。它們的質量僅為地球的數倍,但體積卻與土星相仿,因此密度與棉花糖類似。

此次新增的克卜勒-51e經由長達14年的凌日觀測數據分析後確認,研究團隊結合了韋伯太空望遠鏡、阿帕契點天文台望遠鏡(Apache Point Observatory Telescope)以及賓州州立大學的戴維實驗室望遠鏡(Penn State Davey Lab Telescope)等多項尖端設備進行探測。

目前,科學家尚未直接觀測到克卜勒-51e的完整凌日現象,無法精確計算其半徑與密度。不過,初步數據顯示,該行星質量不超過木星,公轉週期約為264天。更重要的是,克卜勒-51e的軌道位於該系統的「宜居帶」邊緣,這為液態水的存在以及潛在生命的可能性提供了希望。

這些低密度行星之所以引發廣泛關注,是因為它們的形成機制及存續仍是未解之謎。賓州州立大學天文學家利比-羅伯茲(Jessica Libby-Roberts)指出:「像克卜勒-51這樣同時擁有多顆超級蓬鬆行星的系統非常罕見。這些行星可能擁有極小的岩石核心以及龐大的氫氦大氣層,但我們無法解釋,為什麼年輕恆星的強烈輻射沒有將這些氣體吹散。」

來自大阪大學的天文學家增田健人(Kento Masuda)則表示,研究團隊透過「暴力搜尋」(Brute Force Search)的方式測試多種行星參數,最終確認了這第四顆行星的存在。他補充道:「根據目前數據,克卜勒-51e的軌道相對圓形,質量和前幾顆行星相當。然而,我們也不能排除其為更高質量行星的可能性。」

研究人員認為,克卜勒-51系統可能還隱藏著更多未被發現的行星,未來的凌日觀測或將揭示更多秘密。利比-羅伯茲補充道:「探索系外行星不僅有助於解開行星形成的謎題,也能幫助我們尋找更遠離恆星、可能支持生命的行星。」

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