TOI‑199b係一顆氣體巨行星:
佢係用**凌日法(transit method)**發現:當行星從恆星前面經過時,恆星亮度會出現非常微小嘅下降。
令天文學家特別有興趣嘅係佢嘅溫度——平衡溫度大約350 K(約170–180°F)。相比多數被詳細研究嘅系外行星,呢個溫度算相當溫和。
一般情況下,大氣研究集中喺兩種極端:
TOI‑199b就處於兩者之間,填補咗一個過去幾乎未被深入研究嘅溫度區域。
今次發現主要靠一種叫做**透射光譜(transmission spectroscopy)**嘅技術。
當行星凌日嘅時候,一小部分恆星光線會穿過行星大氣先到達望遠鏡。大氣中的分子會吸收特定波長嘅光,喺光譜上留下「指紋」。
研究團隊用咗JWST嘅 NIRSpec儀器(G395M模式),只需觀測一次凌日就取得TOI‑199b嘅透射光譜。
之後科學家分析光譜中被吸收嘅波長,再透過大氣模型計算,結果顯示甲烷存在嘅統計證據非常強。
除咗甲烷,科學家亦測試光譜中有冇其他常見分子,包括:
目前數據中最明確嘅訊號係甲烷。而CO同CO₂嘅明顯特徵並冇出現,反而幫助研究人員限制咗行星大氣嘅金屬豐度同化學組成。
「溫和氣體巨行星」一直係系外行星研究入面嘅空白地帶。
原因好簡單:
因此比起熱木星更難觀測。
透過研究TOI‑199b,天文學家可以:
結果顯示JWST可以成功分析中等溫度氣體巨行星嘅大氣,未來好多類似行星都可能被詳細研究。
TOI‑199b距離地球超過330光年,但JWST嘅靈敏度仍然可以偵測到佢大氣中嘅分子。
隨住未來更多溫和氣體巨行星被觀測,天文學家將可以比較佢哋嘅化學特徵,從而改進行星形成同大氣演化模型。
換句話講,TOI‑199b可能成為研究呢一類行星嘅重要基準案例。