土星大小的外行星失去质量不够快

文章概述：

我们已经发现了超过5,000颗围绕其他恒星系统运转的行星。在这个广阔的外星行星世界中，似乎缺少靠近母恒星的海王星大小的行星。

一篇新的论文刚刚发布到arXiv预印服务器上，讨论了一颗靠近其母恒星的土星大小的行星，它本应该正在快速失去质量，但实际上并没有。研究这颗行星为我们提供了一个全新的视角来了解宇宙中的外星行星形成。

外星行星确实令人着迷。自从其被发现以来，竞赛就一直在进行，以便探索和编目它们。这给了我们一个极好的机会，通过研究更加具有统计学意义的数据集，来理解行星系统形成，而不仅仅是研究我们自己的太阳系。

在外星行星系统中，靠近母恒星的海王星质量行星的缺席一直是一个谜。它们的缺席被归因于两种可能性：光蒸发，即通过辐射使气体电离而失去质量，然后远离电离源；或者高离心率迁移，即行星在行星系统内迁移，就像我们在太阳系中看到的一些巨行星那样。

为了区分这两种可能性，一支由加州理工学院的摩根·塞德尔领导的天文学家团队调查了TOI-1259 A b的起源，这是一颗土星质量的外星行星。它在一颗K型恒星周围以3.48天的轨道运行，距离使其处于所谓的“海王星沙漠”的边缘，即恒星周围没有海王星大小的行星的地带。

对于TOI-1259 A b来说，人们认为它的低密度意味着它特别容易受到光蒸发的影响。他们采用了凌日方法，在1083纳米的氦线上使用哈勒望远镜观测大气层的上层。

凯克II号近红外光谱仪显示，大气确实在逃逸，但速率低于预期。通过光蒸发的气体流失率（1010.325克每秒）太低了，即使它是在当前位置形成的，也无法显著改变行星的质量。

相反，团队认为存在一颗白矮星伴侣（TOI-1259 B）可能导致行星在形成后向内迁移。分析行星和双星系统的轨道参数表明，高离心率迁移是一个更可能的解释。

这种类型的行星迁移可能会通过行星大气层中元素的吸积留下痕迹。在TOI-1259 A b的大气中，H2O、CO、CO2、SO2和CH4的数量应该在传输光谱研究中可检测到。如果这些物质被观测到，将揭示行星在原行星盘中形成的位置。进一步的研究将需要最终回答这个问题。