恒星形成時留下的微小鵝卵石滋養了人類有史以來最奇怪、最狂野的世界之一的生長。

這是一顆著名的 Tylos，或 WASP-121b，這是一顆距離它大約 880 光年的氣態巨行星，離它的宿主恒星如此之近，以至于它的大氣層里充滿了汽化金屬云.

現在，新的觀測表明，這個世界——銀河系中研究最多的世界之一——是由環繞恒星的塵埃和巖石構成的，當時該系統仍處于早期形成階段。

冒煙的槍？一氧化硅 – 汽化的巖石云。使用 JWST，一組天文學家除了水、一氧化碳和甲烷外，還確定了系外行星大氣中的分子。

“碳、氧和硅的相對豐度為了解這顆行星如何形成和獲得其物質提供了見解，”天文學家托馬斯·埃文斯-索馬 （Thomas Evans-Soma） 解釋道領導這項研究的澳大利亞紐卡斯爾大學。

泰洛斯大約是半徑的 1.75 倍，但質量只有木星，圍繞一顆名叫 Dilmun 的黃白色恒星運行，該恒星的半徑是太陽的 1.5 倍，軌道飛行時間僅為 30 小時。它離星星如此之近，以至于它字面意義上的蒸發，它的大氣層被酷熱吹得膨脹起來。

當它繞過迪爾蒙時，泰洛斯從我們和它之間經過，這意味著它處于完美的研究配置中。這顆恒星的一些光穿過系外行星的浮腫大氣層，并在其移動過程中被其中的分子所改變。天文學家可以煞費苦心地研究這些微小信號，以找出哪些分子是造成這些變化的原因。

泰洛斯是所謂的熱木星——氣態巨行星世界，離它們的宿主恒星非常近。它們在某種程度上是一個懸而未決的問題：它們不能在那些近距離的軌道上形成，因為來自恒星的輻射和風會阻止氣體積累。主要的解釋是它們形成的距離更遠，并向內遷移。

這首次檢測到一氧化硅在 2022 年發表的一篇論文中描述了系外行星的大氣層。這是一種非常難以檢測且稀有的分子。但正是泰洛斯大氣層中的分子組合幫助埃文斯-索馬和他的團隊弄清楚了這顆系外行星的誕生地。

恒星誕生于密集的分子氣體云中。當它們旋轉時，物質會自行排列在一個圓盤中，該圓盤卷入并喂養不斷增長的恒星。一旦恒星的強度足以用風推開物質，它的生長就會被切斷，留在圓盤中的物質就會結成塵埃和冰的小鵝卵石，這些鵝卵石粘在一起并生長形成行星。

在靠近宿主恒星的地方，冰升華成氣體。這被稱為冰線或雪線，不同的冰有不同的升華點。

通過研究泰洛斯星大氣中分子的比例，研究人員得出結論，這顆系外行星是在離它的恒星很遠的地方形成的，那里的甲烷是蒸汽形式的，但冰仍然凍結。

在太陽系中，這個距離在木星和天王星.迪爾蒙比我們的太陽更熱，所以泰洛斯的距離會更大——這表明它必須遷移很長一段路才能到達現在的位置。這也是迄今為止關于熱木星如何形成和演化的最佳證據之一。

但還有另一個謎團。甲烷是在這顆系外行星的夜側檢測到的，該夜側永遠背對著迪爾蒙。甲烷在高溫下不穩定，在炎熱的白天無法檢測到。當它移動到夜間時，預計在相同的高度上仍無法檢測到它。

因此，泰洛斯島夜間大氣中大量甲烷表明正在進行一些有趣的大氣過程。研究人員認為這是垂直混合——強烈的上升氣流將甲烷從大氣深處帶到高層大氣，在那里可以被 JWST 檢測到。

“這對系外行星動力學模型提出了挑戰，可能需要對其進行調整，以重現我們在夜側發現的強烈垂直混合，”Evans-Soma 說.

盡管我們對 Tylos 的觀察比大多數近 6,000 顆系外行星迄今為止，這個奇怪的、正在融化的世界仍然有很多關于銀河系中行星的知識可以教給我們。

該研究已發表在自然天文學.

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