含大量有機碳的「煙灰行星」在銀河系可能更普遍
https://technews.tw/2025/09/03/soot-planet-exoplanet-milky-way/相較水行星或岩石行星,含大量有機碳的「煙灰行星」在銀河系可能更普遍,重塑我們對行星族群組成、適居帶分布的預期與觀測策略。
在天文學領域,煙灰(Soot)並非燃燒形成的一團黑煙,而是指富含碳、氫、氧、氮的惰性有機碳(refractory organic carbon),這種成分在太陽系相當常見,估計煙灰占所有彗星總質量約 40%,代表太陽系初形成時煙灰含量豐富。
因此研究人員提出原行星盤可能存在「煙灰線」。論文指出原行星盤可分為 3 個截然不同區域,每區都孕育獨特行星,最內側區域溫度高,煙灰難凝聚,只會形成如地球、火星的岩石行星,幾乎不存在煙灰物質;中間區域位於內側區域與煙灰線之間,主要分布由煙灰構成、含水量低的行星,這類行星外觀上可能很像土衛六泰坦(Titan),具甲烷大氣或類似成分,煙灰質量可達 25%。
再往外越過「雪線」的區域,行星多為「煙灰—水冰」組合,新論文建模分析 2 種類型煙灰—水冰星球,兩者煙灰含量皆 15~20%,但「乾型」煙灰水冰星球總質量僅含 25% 水,「濕型」煙灰水冰星球則含 50% 水。
此外,原本被認為富含水冰的系外行星,實際上很多可能由富碳材料而非水組成,有些熱木星、亞海王星的發射光譜呈現水特徵減弱、短波散射增強,與霧霾/煙灰型微粒一致。
韋伯太空望遠鏡已陸續發現類似煙灰行星特徵的系外行星,比如位於各自恆星煙灰線內的 K2-12b、Toi-280d,不只大氣檢測到甲烷和二氧化碳,Toi-280d 更具有明顯高的碳氧比,極可能是論文描述的煙灰行星,煙灰星球在銀河系或許比水冰星球更常見。
這類行星還可能擁有鑽石核心,導致更難產生強大磁場保護生命免受宇宙射線傷害,科學家表示,還需收集更多數據以建立區分水星球與煙灰星球的精確模型。