JWST發現「喪屍行星」：木星末日後的未來雛形

一粒叫 WD 1856 b 嘅木星大小行星，正喺距離地球 80 光年之外環繞住一粒白矮星——一粒已經燃盡核燃料嘅死星。利用韋伯太空望遠鏡，天文學家而家確認咗呢粒系外行星係直接觀測到發射光中最凍嘅天體，大氣層富含甲烷並被厚厚煙霞包圍。佢嘅存在，為我哋嘅太陽系提供咗一個罕有嘅未來寫照。

直接探測到最凍嘅系外行星

WD 1856 b 唔係成日上頭條嗰種熱辣辣行星。溫度得 186 Kelvin（-87°C），佢係直接觀測到發光中最凍嘅系外行星 。韋伯嘅中紅外線儀器（MIRI）探測到呢粒行星微弱嘅熱力光芒，確認佢係已知第一粒環繞白矮星運行嘅凌日行星。呢次探測嘅統計顯著性達到 5.7 sigma，亦將呢粒行星嘅質量上限鎖定喺木星嘅六倍 。

喺呢個發現之前，從來冇低過 275 Kelvin 嘅系外行星可以直接喺發射光中成像 。

似足土衛六大氣層：甲烷同煙霞

天文學家分析 WD 1856 b 凌日時穿過佢大氣層嘅光線，發現清晰嘅甲烷（CH₄）同厚厚嘅氣溶膠——即係會散射短波長光嘅煙霞 。呢個組合令粒行星呈現獨特嘅橙啡色，好似土星衛星泰坦。

甲烷嘅發現有好重要意義。呢種分子好快會被恆星輻射破壞，所以探測到甲烷意味住粒行星嘅大氣層要唔係不斷補充緊，就係啲煙霞保護咗佢 。之前用 GTC 同 Gemini 望遠鏡喺地面影到嘅透射光譜係平滑冇特徵嘅，好有可能就係呢啲煙霞遮住咗光譜線 。韋伯嘅紅外線靈敏度成功穿透咗呢啲煙霞。

一個專用嘅 JWST NIRSpec Prism 計劃（8小時，4次凌日）已經獲批，要為呢粒後主序行星獲取第一個精密透射光譜，目標係以高信噪比探測甲烷、水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳同氨 。

一粒行星點樣喺恆星死亡中倖存？

呢個係成個故事最精彩嘅部分。WD 1856 b 每 1.4 日就環繞白矮星一次——軌道極度接近。但白矮星係紅巨星坍塌後嘅核心。一粒木星大小嘅行星點樣避過被膨脹嘅紅巨星吞噬？

答案係呢粒行星原本喺離恆星好遠嘅軌道運行。當恆星膨脹做紅巨星時，佢嘅外層冇擴張到行星原本嘅軌道。恆星甩晒外層塌縮成白矮星之後，透過同其他天體嘅引力相互作用或者潮汐力，先至將粒行星拉返入而家呢個緊密軌道 。換句話講，粒行星係喺危險過咗之後先至移到入面嘅。

點解佢嘅大氣層「出乎意料咁熱」

186 K 喺絕對意義上唔算熱。令人驚訝嘅係，經歷過猛烈嘅後主序演化之後，佢仲保留到一個相當厚嘅大氣層。暗淡嘅白矮星幾乎提供唔到熱力，粒行星嘅溫暖來自形成時殘留嘅內部熱量同潮汐加熱——啱啱好夠防止大氣層徹底凍結 。

對木星同土星命運嘅啟示

WD 1856 b 嘅生存對我哋太陽系有直接啟示。幾十億年後，當太陽變成紅巨星再變成白矮星，木星同土星（軌道喺 5 至 10 AU）有可能同樣逃過被吞噬嘅命運，向內遷移，最後成為環繞住死太陽運行嘅「喪屍行星」。

地球同其他內行星就幾乎肯定會被膨脹嘅太陽吞沒。只有氣體巨行星有現實嘅機會留低成為殘餘世界——呢個係一個令人深思、但科學上極具啟發性嘅見解，全賴呢粒 80 光年外嘅冰凍世界。