天文學家透過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST),觀測到一顆距離地球約300光年的年輕恆星YSES-1周圍的兩顆系外行星:YSES-1 b與YSES-1 c,皆為氣態巨行星,並且其大氣中富含二氧化矽雲層(類似沙子)。這些「沙雲」經由類似地球水迴圈的昇華與凝結過程維持在空中,甚至形成「沙雨」。研究團隊表示,圍繞著這顆僅有1,670萬年歷史的恆星的這項發現,不僅揭示氣候與化學機制如何運作,也有助於理解類似木星與土星的行星如何形成,並可追溯太陽系早期的歷史。

圖說:YSES-1 系外行星系統藝術家想像圖。Credit: Ellis Bogat
其中一顆行星YSES-1 c,質量約為木星的14倍,其大氣中的二氧化矽沙雲使其呈現紅色外觀,並有沙塵向行星核心降落。而另一顆YSES-1 b質量約為木星的 6倍,目前仍在形成中,周圍環繞著一層扁平的行星盤為其提供豐富的矽酸鹽材料,就像正在建造沙堡一樣。

圖說:這張影像由歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)的SPHERE儀器攝於2020年,顯示類太陽恆星YSES-1以及其兩顆巨大系外行星。這是天文學家首次直接觀測到類太陽恆星周圍有超過一顆行星的存在。兩顆行星出現在畫面中,分別為中央位置的亮點(YSES-1 b)以及右下角的亮點(YSES-1 c)。Credit: ESO/Bohn et al.
這不僅是首次直接觀測到系外行星大氣高層中的二氧化矽雲(如富鐵輝石、鈣鐵榴石等),也是首次在行星盤中探測到矽酸鹽。由於這兩顆行星與母恆星的距離是太陽與海王星距離的5到10倍,JWST才能清晰拍攝其光譜資料,提供高解析度的大氣與行星環境觀測,顯示JWST在研究系外行星方面的巨大潛力。
研究已於2025年6月10日發表於《Nature》期刊,並同步於美國天文學會第246屆年會上發表。(編譯/王庭萱)
資料來源:Space.com
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