在距离地球约275光年的深空,一颗名为TOI-561 b的行星正颠覆人类对系外行星的认知。这颗直径为地球1.4倍的岩质行星,以每10.56小时完成一次公转的惊人速度环绕宿主恒星运行,轨道距离仅为水星与太阳距离的四十分之一。其向阳面长期承受恒星炙烤,按照传统理论,这类高温小型行星的大气层早应被恒星风剥离殆尽。然而,韦伯太空望远镜的最新观测数据却揭示了一个截然不同的真相。
卡内基科学研究所团队通过近红外光谱仪追踪行星凌日时的亮度变化,发现TOI-561 b的向阳面温度仅为1800摄氏度,较无大气层假设下的2700摄氏度低了近千度。这种异常温差促使科学家重新审视行星大气层的存在机制。研究显示,行星表面可能覆盖着富含挥发性物质的浓厚大气层,强劲的大气环流将热量从向阳面输送至背阳面,同时硅酸盐云层对星光的反射作用进一步降低了表面温度。
该行星的密度特征同样引发关注。其密度低于类地行星标准值,研究团队推测这与行星形成环境密切相关。TOI-561 b围绕的宿主恒星年龄约为太阳的两倍,且属于贫铁的古老恒星,位于银河系化学成分独特的"厚盘"区域。这种特殊环境可能导致行星铁核较小、地幔岩石密度较低,但大气层的存在仍是解释观测数据的关键因素。
关于大气层持久存在的机制,荷兰格罗宁根大学科学家提出"岩浆-大气循环"理论。在极端辐射环境下,行星内部熔融岩石持续释放挥发性气体补充大气层,同时大气层中的气体被岩浆重新吸收,形成动态平衡。这种循环系统使大气层得以在数十亿年间维持稳定,而非被恒星风完全剥离。研究合著者形容这颗行星"如同充满挥发性物质的湿熔岩球",其挥发性物质含量远超地球。
这项持续37小时的观测项目,完整记录了TOI-561 b近四圈公转周期,为系外行星研究提供了珍贵数据。目前研究团队正在分析完整数据集,试图绘制全球温度分布图并确定大气成分。作为韦伯望远镜通用观测项目3860的首批成果,该发现为理解岩质行星大气层演化机制开辟了新方向。
长期以来,岩质系外行星是否普遍拥有大气层始终是学界争议焦点。此前对TRAPPIST-1系统的观测虽多次暗示大气层存在,但缺乏直接证据。TOI-561 b的案例首次在极端条件下证实了岩质行星保留大气层的可能性,为评估其他类地行星的宜居性提供了重要参考。英国伯明翰大学科学家指出,该发现将推动行星大气层形成与消亡机制的研究,为寻找潜在生命星球构建更精确的理论模型。
随着数据深度挖掘的推进,TOI-561 b持续抛出新的科学谜题。研究团队坦言,新发现引发的问题远多于获得的答案,这种不确定性恰恰彰显了宇宙探索的魅力。在寻找地外生命的征程中,这颗熔岩行星的意外大气层或许正指向某个尚未被揭示的宇宙奥秘。






