無恆星行星現極光！韋伯望遠鏡揭示宇宙風暴的秘密。

無恆星行星上的極光：天文學家的驚奇發現

「這是迄今為止對任何太陽系外天體大氣層最精確的測量之一，也是首次直接測量到大氣特性的變化。」——都柏林聖三一學院的 Evert Nasedkin 博士如是說。近期，天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，在一個沒有恆星的行星上觀測到了強烈的極光活動，這項發現挑戰了我們對行星大氣和磁場的理解。

(無主恆星行星的氣象報告：極光現象)

一個由都柏林聖三一學院的天文學家團隊，使用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，針對一個名為 SIMP-0136 的炙熱系外行星進行了詳細的氣象研究，
該行星並未繞行任何恆星，而是在宇宙中自由漂浮，通常被稱為「流浪行星」。

藉由韋伯望遠鏡的極高靈敏度，研究團隊得以觀察到行星自轉時亮度的微小變化。
這些變化被用來追蹤行星的溫度、雲層覆蓋和化學成分的變化。
令人驚訝的是，這些觀測還揭示了 SIMP-0136 強烈的極光活動，類似於地球上的北極光或木星上強大的極光，後者會加熱木星的上層大氣。

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(精準的溫度測量：風暴的證據)

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Nasedkin 博士強調，他們能夠精確記錄小於 5°C 的溫度變化。
這種精確度使得他們能夠將溫度變化與這個自由漂浮行星化學成分的細微變化聯繫起來，
這暗示了風暴的存在，類似於木星的大紅斑。

「在浩瀚的宇宙中，即使是微小的溫差，也可能隱藏著巨大的秘密。」

想像一下，在一個沒有恆星光芒照耀的行星上，翻騰著你無法想像的風暴，這景象令人著迷。
這個發現不僅驗證了韋伯望遠鏡的觀測能力，也讓我們得以一窺宇宙中不同於地球的氣象現象。

(恆定的雲層覆蓋：獨特的雲層成分)

另一個令人意外的發現是 SIMP-0136 雲層的穩定性。
研究團隊原本預期雲層覆蓋的變化會導致大氣層的變化，就像在地球上觀察到的雲塊和藍天一樣。
然而，他們發現 SIMP-0136 上的雲層覆蓋在整個表面上是恆定的。
在 SIMP-0136 的高溫下，這些雲與地球上的雲不同，它們由矽酸鹽顆粒組成，類似於海灘上的沙子。

這些矽酸鹽雲層，或許是造成極光現象的關鍵因素之一。它們的存在和穩定性，暗示著一種我們尚未完全理解的大氣循環機制。

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(團隊合作的成果：Exo-Aimsir 研究小組)

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這項研究是都柏林聖三一學院物理學院 Johanna Vos 教授領導的新「Exo-Aimsir」研究小組的首篇發表文章，該小組所有成員都做出了貢獻，包括博士候選人 Merle Schrader、Madeline Lam 和 Cian O’Toole。

Vos 教授表示，這項工作之所以令人興奮，是因為它表明，通過將他們最先進的建模技術應用於來自 JWST 的尖端數據集，他們可以開始拼湊出驅動太陽系以外世界天氣的過程。了解這些天氣過程對於他們在未來繼續發現和描述系外行星至關重要。

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(光譜變化的解讀：大氣特性的線索)

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Nasedkin 博士補充說，不同波長的光與不同的大氣特徵有關。
類似於觀察地球表面顏色的變化，SIMP-0136 顏色的變化是由大氣特性的變化驅動的。
因此，通過使用最先進的模型，他們可以推斷出大氣的溫度、化學成分和雲的位置。
這項研究也得益於波士頓大學 Allison McCarthy 領導的團隊先前發布的數據，新的分析揭示了更多關於大氣的細節。

透過分析行星表面反射的光線，研究人員得以解讀大氣的秘密，如同解讀星際間的密碼。

(未來的展望：系外行星大氣研究)

雖然目前這種類型的光譜變化觀測僅限於像 SIMP-0136 這樣的孤立棕矮星，但未來使用極大望遠鏡（Extremely Large Telescope, ELT）以及最終的宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）進行的觀測將能夠研究系外行星的大氣動力學，從類似木星的氣態巨行星到岩石世界。

這項研究為未來的系外行星研究開啟了新的篇章。隨著觀測技術的進步，我們將能夠更深入地了解宇宙中其他行星的大氣和天氣，並尋找潛在的生命跡象。

如果您對這項研究感興趣，可以在 ScienceDaily 網站上搜尋 “Astronomers stunned as fiery auroras blaze on a planet without a star” 以獲取更多資訊。

Ref:

Trinity College Dublin. (2025, September 29). Astronomers stunned as fiery
auroras blaze on a planet without a star. ScienceDaily. Retrieved September 29,
2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250929054927.htm

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Story Source:
Materials provided by Trinity College Dublin. Note: Content may be edited for style and length.