科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

《自然》雜志25日?qǐng)?bào)道了詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）直接成像的一顆小型氣態(tài)巨行星。這是“韋布”在其運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)的首顆系外行星，標(biāo)志著其向直接成像更小的、與地球質(zhì)量接近的行星的目標(biāo)邁出了重要一步。這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了人們對(duì)太空認(rèn)知的空白，有助于理解早期行星的形成過(guò)程及原行星盤內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化。

當(dāng)代天文學(xué)的一個(gè)主要目標(biāo)是尋找并研究系外行星。自2022年開(kāi)始運(yùn)行以來(lái)，JWST為科學(xué)家提供了前所未有的機(jī)會(huì)來(lái)詳細(xì)地研究已知系外行星。此次，JWST捕捉到了迄今為止通過(guò)直接成像方法觀測(cè)到的質(zhì)量最小的系外行星。這類行星相對(duì)較暗，并且其信號(hào)容易被母星光芒所掩蓋，對(duì)其成像是一個(gè)巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

為克服這一難題，法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心巴黎天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種特殊的日冕儀，并將其安裝在JWST的MIRI儀器上。這種日冕儀能夠遮擋中央恒星的強(qiáng)光，使得圍繞其周圍的較暗物體更容易被觀察到。借助這項(xiàng)技術(shù)，JWST在年輕恒星TWA 7周圍復(fù)雜的三環(huán)星盤中探測(cè)到了一顆可能的系外行星。

TWA 7大約在640萬(wàn)年前形成，而此次探測(cè)到的候選系外行星TWA 7b是一顆質(zhì)量小于木星但大于海王星的亞木星行星，預(yù)計(jì)其質(zhì)量約為木星的0.3倍，軌道距離其母星52個(gè)天文單位（1天文單位等于地球與太陽(yáng)之間的平均距離）。這些質(zhì)量和軌道特征符合在星盤第一環(huán)和第二環(huán)之間形成的系外行星的預(yù)期特性。進(jìn)一步的模擬研究支持了這一結(jié)論，與JWST的觀測(cè)結(jié)果也完全吻合。

新發(fā)現(xiàn)不僅代表了對(duì)更小質(zhì)量系外行星研究的重大突破，也為未來(lái)的探索奠定了基礎(chǔ)。下一步JWST有望捕捉到質(zhì)量?jī)H為木星10%的系外行星圖像，這將極大地促進(jìn)人們對(duì)類地行星的認(rèn)知。此外，隨著更先進(jìn)成像技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論是空間還是地面望遠(yuǎn)鏡都將擁有更強(qiáng)的搜索系外行星能力，從而進(jìn)一步揭開(kāi)宇宙秘密。