超级木星挑战其形成理论

在太阳系中，木星是无可争议的行星之王，但在银河系的其它角落，存在着体型比木星还更大的超级木星。发表在《自然天文学》期刊的一项研究利用韦伯太空望远镜观测了距离地球约 130 光年外的 HR 8799 星系。该星系有四颗质量高达木星 5-10 倍的巨型气态行星，它们与母恒星的距离远达 15-70 个天文单位，这在传统行星形成理论中几乎是难以解释的地带。天文学界对于巨大天体的诞生通常有两套剧本：一种是如同木星般由岩石核心缓慢吸积尘埃与气体的「由下而上」模式；另一种则是像恒星一样，由气体云直接因引力坍缩而成的「由上而下」模式。由于 HR 8799 的行星位于物质稀薄的星盘边缘，过去许多专家认为，这些远在天边的巨兽应该是透过引力塌缩直接形成的，因为在那个距离下，传统的核心吸积速度太慢，根本来不及在气体盘消散前拼凑出如此庞大的行星。研究团队利用韦伯望远镜的近红外线光谱仪寻找大气中的「硫」。在行星形成的初期，硫通常被锁在固体的岩石或冰粒中，因此如果在行星大气中发现大量的硫，就代表这颗行星在成长过程中曾经吞噬过大量的固体物质，这强烈暗示它走的是核心吸积路线。研究结果令人惊讶，团队在内侧三颗行星中都发现了硫化氢的踪迹，证实这些质量高达木星 10 倍的巨型行星，其形成方式与木星非常相似，也就是由下而上的核心吸积法。这项发挑战了现有的行星演化模型。