嬰兒系外行星縮小中！母星剝光大氣，適居帶其實暗藏殺機

嬰兒系外行星正被剝光大氣，紅矮星適居帶暗藏危機。

NASA 錢卓拉 X 射線天文台最新觀測顯示，一顆大小如木星、年齡僅約 800 萬年的「嬰兒系外行星」TOI 1227 b，因母恆星猛烈 X 光轟擊快速縮小，將失去大氣層成為貧瘠世界。這現象提醒我們：紅矮星看似壽命悠長且能量穩定，卻因頻繁強烈的閃焰剝離行星大氣、破壞分子結構，使適居帶並非想像安全。

TOI 1227 b 距地球約 330 光年，繞著質量僅太陽 10% 的紅矮星運行，距母恆星不到水星公轉半徑 20%。雖然質量與海王星相近，但因強烈 X 光長期轟擊使大氣膨脹，直徑達海王星三倍，接近木星大小。地球 50 億歲，TOI 1227 b 僅 800 萬歲，幾乎可算是嬰兒行星。

母恆星釋放高能 X 光以極快速度剝離大氣，推估 TOI 1227 b 約十億年內就會失去相當兩個地球質量的物質。模型顯示，每 200 年損失的氣體量約地球整層大氣的質量。長期受影響，TOI 1227 b 體積可能縮減至目前 10%，並失去明顯質量，最終變成乾枯貧瘠的行星。

紅矮星表面看似平靜，卻暗藏劇烈活動。由於小質量恆星內部幾乎呈全對流結構，比太陽這類有輻射層的恆星更容易產生強烈持續的磁場活動。磁場經常發生「磁場重連」，釋放巨量能量形成閃焰（flare）。紅矮星活動期可持續數十億年甚至更長，對環繞近距離適居帶的行星而言，長期暴露於這類高能輻射之下，使大氣層難以長存。天文學家比較不同恆星類型適居帶發現，M 型紅矮星的適居帶非常狹窄，且 X 光輻射量高達太陽（G 型恆星）400 倍。即便紅矮星壽命長達數千億年，看似有漫長時間窗口，其實卻處處都是殺機。

• NASA’s Chandra Finds Baby Exoplanet is Shrinking

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：NASA / CXC / SAO / M. Weiss）

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