行星TOI-5205 b含有异常比例的重元素。
在距离地球约282光年的地方，有一颗被形容为“禁忌”的奇特行星。这颗类似木星的行星名为TOI-5205 b，是首个被发现具有此类特性的系外行星：它的大气中所含的重元素远少于同等大小的行星，而且它还围绕着一颗红矮星运行。根据一篇3月31日发布在《天文学期刊》（The Astronomical Journal）的论文，这颗“禁忌行星”正在挑战我们对宇宙演化的既有认知。
TOI-5205 b于2023年透过美国宇航局（NASA）的凌日系外行星巡天卫星（TESS）被发现。此后，全球天文学家透过包括光谱分析在内的多种技术研究其成分。当行星从其母恒星前方经过时（这一过程称为“凌日”），它会遮挡约6%的星光。利用太空望远镜的光谱技术，研究人员可以将剩余光线分解为不同的颜色波段，而每个波段都对应于其大气中的特定元素。
在观测了三次凌日之后，天文学家确定TOI-5205 b的大气中含有甲烷和硫化氢等化合物。然而，更令人惊讶的是这颗行星的内部结构。透过考量行星质量与半径的先进电脑模型，研究团队认为TOI-5205 b的内部金属含量大约是其大气的100倍。即便如此，它的整体金属含量仍然低于其母恒星。
研究共同作者、卡内基科学研究所的天文学家Shubham Kanodia表示：“我们观测到的金属含量远低于模型对其整体组成的预测。这显示在形成过程中，重元素可能向内部迁移，导致其内部与大气之间没有充分混合。”
结果是一颗具有金属内部、但大气富含碳而缺乏氧的行星。TOI-5205 b绕行的恒星体积约为木星的四倍，但质量仅为太阳的40%。一般而言，行星是由围绕年轻恒星旋转的尘埃与气体盘演化而来。然而，TOI-5205 b的体积以及它与相对较冷恒星的接近距离，带来的问题多于答案。尽管仍需更多分析，但可以确定的是，这颗“禁忌行星”正在颠覆人们过去对行星演化周期的理解。
研究共同作者、伯明罕大学的天文学家Anjali Piette表示：“这些发现对我们理解恒星早期阶段中巨行星的形成过程具有重要意义。该行星的金属含量低于其母恒星，这使它在目前所有已研究的巨行星中显得格外特殊。”
艺术家构想图，描绘气态巨行星TOI-5205 b环绕一颗小型、低温的红矮星运行。（卡内基科学研究所）
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