北京
2020年圣誕節當天，NASA的凌日系外行星勘測衛星（TESS）捕捉到一次極其微弱的恒星光度下降，這是一次凌星信號，但此后杳無音訊。直到200多個夜晚后，一支由英國女王大學博士生Toby Rodel帶領的團隊，才在智利的望遠鏡中抓住了第二次凌星的最后時刻。他們由此確認了一顆罕見的“超級木星”——NGTS-38 b。
這顆行星的質量接近木星的5倍，直徑比木星寬約8%，但它最獨特的是公轉周期：整整180個地球日。在凌星法發現的行星中，如此長的軌道極不尋常。Rodel表示：“我們很擅長找短周期行星，發現一顆軌道長達180天的行星，是個重大突破。”這為研究低溫行星的大氣提供了寶貴窗口。
從科學角度看，NGTS-38 b的溫度遠比大多數熱木星低，使得科學家可以觀測到在高溫下可能被破壞的大氣特征。此外，它的軌道并非圓形，而呈明顯的橢圓形，近星點僅比水星到太陽的距離稍遠，遠星點卻幾乎與地球到太陽的距離相當。這顆行星在一年中會經歷劇烈的溫度變化，為行星氣候模型提供了天然實驗室。
然而，長周期凌星行星的探測一直充滿挑戰。這類行星橫過母星表面的頻率極低，從地球觀測到凌星的幾何對準概率也更小。Rodel解釋：“它們很少從星前經過，也不太可能恰好從地球和恒星之間穿越，所以極難捕捉。”TESS在2020年僅記錄到一次凌星，之后長達四年沒有第二次信號，團隊利用下一代凌星巡天（NGTS）望遠鏡密集監測超過200個夜晚，才在2024年捕獲關鍵的第二次凌星，從而測定其軌道參數。
這種“一瞥定乾坤”式的發現凸顯了凌星法在長周期行星探測上的局限——只能依賴偶然的多次信號，且需要極大的耐心。但Rodel團隊的工作也證明，結合徑向速度法與長期定點監測，長周期行星并非遙不可及。他們通過分析星光的多普勒頻移，測量到行星對恒星微弱的引力拉扯，最終鎖定質量。
另一個令天文學家興奮的點是，NGTS-38 b的巨大質量和較遠的軌道使其具備留住衛星或行星環的潛力。Rodel說：“行星太重、離星又夠遠，引力可以牢牢束縛住周圍物質。我們至今沒有在太陽系外發現過任何衛星或環，所以這真讓人期待?！北M管尚無直接證據，這顆行星已為詹姆斯·韋伯空間望遠鏡等設備提供了絕佳的觀測目標。
這顆“超級木星”的形成機制仍是一個謎：它是原地凝聚而成，還是先在外圍形成再向內遷移？橢圓軌道是否暗示曾與另一顆大行星發生引力彈射？這些問題有待進一步觀測。但至少，NGTS-38 b已打開一扇窗，讓天文學家能一窺那些不在“舒適圈”內的行星世界。
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