没有分类的行星
天文学家花费数十年建立了行星分类系统——岩石质地球、气态巨星、冰态巨星、热木星——但宇宙不断产生拒绝被整齐地放入任何盒子的天体。詹姆斯·韦伯太空望远镜现在已经返回了对L 98-59 d的观测数据,这颗邻近的系外行星似乎代表了一个真正全新的世界类别:一个主要由其内部深处极端压力和温度下硫元素的表现定义的行星。
国际天文学家团队发表的一项新研究中,研究结果描述了一颗行星,其大气中含有异常高浓度的含硫分子,其密度低于其大小和成分所预期的密度,其内部结构似乎包含一个巨大的岩浆海洋,通过前所未有的规模的火山过程主动捕获和循环硫化合物。
目标:L 98-59 d
L 98-59 d是围绕L 98-59运行的三颗行星之一,L 98-59是一颗位于距地球约35光年的红矮星。自NASA的TESS任务发现该系统以来,它一直备受关注,因为这些行星为小型岩石世界的大气特征化提供了一些最佳机会。L 98-59 d的半径大约是地球的1.5倍,质量是地球的两倍,它位于小型岩石行星和更大的海洋世界或亚海王星之间的边界区域。
它与宿主星的接近意味着它接收到强烈的辐射并且每隔几天就绕行一周。这些条件使其大气炎热且动态,非常适合JWST近红外分光仪的光谱观测。
JWST发现了什么
望远镜的大气观测发现了二氧化硫和其他含硫化合物的特征,其浓度超过了天文学家根据在地球或金星上校准的标准火山出气模型所预期的任何值。更令人惊讶的是,该行星的整体密度低于其大小和成分在仅由岩石和铁组成的情况下所预测的密度。
研究小组的解释基于高压化学原理:L 98-59 d可能拥有一个深层岩浆海洋——一个广阔的熔融硅酸盐岩石层延伸到其内部数千公里。在这些深度发现的巨大压力下,硫的表现与其在地表条件下的表现不同。大部分硫不是自由地释放到大气中,而是融入熔融岩石本身,在岩浆海洋中保持溶解状态,相对于完全固化的岩石体来说降低了行星的整体密度。

