天文学家发现一颗奇特的“棉花糖”星球WASP-107b

宇宙大了，什么星都有。

本文的主角是一颗名为WASP-107b的奇特行星，它是已知密度最小的行星之一，被天文学家称为“超级泡芙”、“棉花糖”行星。

一项新研究表明，WASP-107b刷新了我们对气态巨行星形成的认知。

早在2017年，天文学家首次发现了WASP-107b。

这是一颗气态巨行星，位于室女座方向，距离地球约212光年，令人印象最深刻之处在于长得异常蓬松——体积与木星相当，质量却只有木星的十分之一。



现在，蒙特利尔大学系外行星研究所的卡罗琳·皮亚莱特（CarolinePiaulet）带队对奇特的WASP-107b展开深入研究，得到一些有趣新发现。

皮亚莱特团队首先通过分析凯克天文台的观测数据，对WASP-107b质量再次作出评估，利用径向速度法计算出WASP-107b质量约为地球质量30倍，即木星质量十分之一左右。

他们随后进行一系列分析，试图确定WASP-107b最可能的内部结构，得到一个惊人结论——在密度如此低的情况下，这颗行星固态内核的质量肯定不超过地球质量4倍。

这意味着，WASP-107b超过85%的质量都存在于包裹在固态内核周围的厚厚气体层中。

相比之下，质量与WASP-107b相近的海王星，气体层质量仅占总质量5%-15%。

更重要的是，WASP-107b固态内核质量小得出乎意料，刷新了我们对气态巨行星形成的认知。

气态巨行星形成的经典模型，是以我们熟知的木星和土星为基础建立的。

该模型认为，固态内核的质量至少要高达地球质量10倍，才能在原行星盘消散之前聚积大量气体，形成气态巨行星。

如果没有足够大的固态内核，气态巨行星是无法建立并存留气态外层的。



可是WASP-107b又为何得以存在呢？它的固态内核质量可是要比理论下限小得多。

一种猜想指出，这颗行星可能最初形成于离恒星较远之处，这里气体温度足够低，可以被快速吸积，之后才迁移到现在的位置。

至于为何发生迁移？可能是与原行星盘或其他行星发生相互作用的结果。

在凯克天文台的帮助下，皮亚莱特团队在恒星WASP-107周围发现了第二颗行星WASP-107c，其质量远超WASP-107b，约为木星质量三分之一。

另外，WASP-107c到恒星的距离比WASP-107b也大得多，前者公转周期约三年，后者公转周期则仅为5.7天。

有意思的是，WASP-107c轨道偏心率很高，是一个明显的椭圆。

这暗示着过去可能上演了一段动荡历史，或许与上述猜想中WASP-107b的迁移有关。

除了形成历史，关于WASP-107b还有不少谜团有待揭晓。

比如，2018年哈勃太空望远镜发现这颗行星的大气中甲烷含量非常低。

“这很奇怪，因为这类行星理应富含甲烷。

我们现在正依据最新评估的质量，重新分析哈勃的观测数据，看看结果如何，同时研究解释甲烷缺失的可能机制。

”皮亚莱特介绍道。



相关发现已经发布在《天文学》杂志上，研究人员计划继续研究WASP-107b，未来即将升空的詹姆斯·韦伯有望带来更多线索。

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