WASP-121b是一颗距离地球约880光年的气体巨行星,它绕着恒星运行的轨道非常近,使得行星的大气层近距离暴露在恒星的强烈辐射下。这导致行星大气层中一些较轻的气体逸散到太空中,在后方形成一条类似彗星的尾巴。不过,一组研究团队发现了令人惊讶的现象──这颗行星的尾巴不只一条,而是两条氦气尾巴,还几乎沿着它的轨道环绕。

WASP-121b是一颗被称为“热木星”的行星。它和木星一样主要由气体构成、质量巨大,但因为距离母恒星非常近,公转周期只有约30.6小时,表面温度也极高。天文学家将其称之为“重金属系外行星”,因为它炽热的大气层中也含有镁和铁等元素。

母恒星的辐射目前正逐渐剥离WASP-121b大气层中较轻的气体,例如氢气和氦气,而在行星后方形成了行星尾。但来自加拿大和瑞士的研究人员最近利用詹姆斯韦伯太空望远镜监测了这颗行星,他们发现WASP-121b不只一条行星尾,而有两条分别从行星的两侧延伸而出,并沿着行星轨道运行。这两条行星尾巴非常巨大,像一个巨大的半环一样环绕着约60%的行星轨道,行星尾总长度超过WASP-121b直径的100倍。

天文学家之前曾观测到单尾行星,但从未观测到双尾行星。那么,这些行星尾是如何形成的呢?论文第一作者Romain Allart表示,恒星风和引力都是潜在影响因素,但要理解其中的形成过程还需要新型的3D模拟技术。

双尾行星WASP-121b为天文学家提供了关于行星形成和演化的新线索。一颗原行星能否保留其大气层,或随着时间而失去大气层,将影响它最终会变成哪种类型的行星,是一颗气体巨行星,或是海王星等级的行星,又或是失去大气层成为一颗岩质行星。对于研究人员来说氦元素是关注大气逃逸最有效的示踪剂之一,让WASP-121b成为研究大气逃逸过程的理想对象。天文学家也将继续利用韦伯太空望远镜来观测这种双尾现象究竟有多罕见。

(首图为WASP-121 b双尾行星的艺术家概念图,来源:蒙特利尔大学)