韋伯望遠(yuǎn)鏡捕捉到硫信號，133光年外巨型行星形成機制現(xiàn)意外轉(zhuǎn)

探索宇宙奧秘 · 理性思考

研究團(tuán)隊轉(zhuǎn)變思路，將目標(biāo)鎖定在"難熔元素"上。這類元素（如硫）在原始行星盤中只以固體形式存在。如果氣態(tài)巨行星的大氣中檢測到硫，就意味著它們必定經(jīng)歷了固體核心的吸積過程。

借助JWST無與倫比的靈敏度，研究團(tuán)隊首次在HR 8799系統(tǒng)最內(nèi)側(cè)三顆行星的大氣中，捕捉到了硫的清晰信號，其中包括氫硫化物等罕見分子。這些信號比恒星暗弱一萬倍，研究團(tuán)隊不得不開發(fā)全新的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，才從噪聲中提取出這份微弱的光譜指紋。

傳統(tǒng)模型基于太陽系經(jīng)驗，預(yù)測行星在遠(yuǎn)處軌道上生長時間不足，恒星風(fēng)會在行星長到如此巨大之前就吹散氣體盤。HR 8799行星大氣中硫和重元素（碳、氧）的富集程度明確指向核心吸積機制。

地面方面，郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）已利用徑向速度法發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆系外行星，為JWST等后續(xù)設(shè)備提供精確目標(biāo)清單。FAST射電望遠(yuǎn)鏡也在探索利用射電信號探測系外行星磁場的全新方法，這將成為判斷行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形成歷史的重要獨立判據(jù)。

HR 8799系統(tǒng)的獨特性在于，它是目前唯一被直接成像的四顆巨行星系統(tǒng)。但宇宙中還存在質(zhì)量更大（15倍、20倍甚至30倍木星質(zhì)量）的天體，它們的形成機制依然成謎。

研究團(tuán)隊提出了根本性的問題：一顆天體究竟能長到多大，還能被稱為"行星"？核心吸積與引力不穩(wěn)定的邊界在哪里？目前觀測顯示，至少10倍木星質(zhì)量的天體仍可通過行星方式形成。

這些問題的答案不僅關(guān)系到分類學(xué)上的定義，更觸及恒星與行星形成理論的統(tǒng)一框架。隨著JWST繼續(xù)掃描更多類似系統(tǒng)，以及未來30米級地面望遠(yuǎn)鏡的加入，我們或許能繪制出完整的"行星質(zhì)量-形成機制"圖譜，徹底厘清這顆宇宙生長的邊界。