科技日报记者 赵汉斌
记者9日从中国科学院云南天文台获悉，由该台发起的一项新研究，创新性地揭示了从地球到海王星质量范围内系外行星剧烈大气逃逸过程——流体大气逃逸的不同驱动机制，为人们准确理解这类逃逸过程提供了新的视角。国际期刊《自然·天文》5月9日发表了这一研究成果。
围绕着恒星公转的行星大气层，可能会因为多种原因离开行星进入太空。现在，这种猛烈的大气逃逸方式在太阳系中已不复存在，否则地球可能变得和火星一样荒凉。然而，通过空间和地面望远镜观测发现，流体逃逸在一些离宿主恒星很近的系外行星上一直存在。流体大气逃逸不仅改变了行星的质量，还影响了行星的气候和宜居环境。
研究示意图。 云南天文台供图
此前，人们需要依赖复杂的模型来判断一颗行星上的流体逃逸行为，而且得到的结论往往并不明确。历经多年研究，云南天文台研究员郭建恒发现，仅使用质量、半径和轨道距离等恒星和行星的基本物理参数，就可以对低质量行星大气流体逃逸机制作出分类。在那些低质量和大半径的行星上，如果行星有足够的内能或者高的温度，就可以驱动大气逃逸。
在温度不够高的情况下，研究引入恒星的潮汐力，定义了一个改进的金斯参数。通过该参数能简洁准确地区分恒星潮汐力和极端紫外辐射在驱动大气逃逸中的角色。研究还发现，具有高引力势和低恒星辐射的行星，更可能经历一种慢速的流体大气逃逸，否则行星则以快速的流体逃逸为主。
多位论文审稿人认为，该研究开创性地提出了一种新颖的方法来判断大气逃逸类别，这对了解系外行星非常重要。随着人类对宇宙中潜在宜居世界的探索不断深入，这一发现可帮助人们更好地理解那些遥远星球的环境及其演变历程。
