系外行星自转速度将改变整个行星形成理论

利用夏威夷茂纳凯亚天文台的凯克望远镜，西北大学CIERA团队研究了32个气态巨行星和棕矮星伴星的自转速度，发现巨型气态行星的自转速度往往比更大质量的棕矮星更快。这一发现发表在《The Astronomical Journal》上，为理解行星形成机制提供了全新的视角。

在HR 8799系统中，一颗约7倍木星质量的气态巨行星的自转速度是一颗约24倍木星质量的棕矮星的6倍。第一作者Dino Chih-Chun Hsu解释说：“自转是行星形成方式的化石记录。行星的质量以及行星与恒星的质量比都会影响行星的最终自转速度。”

研究团队使用凯克行星成像器和特征化器（KPIC），该仪器可以将远处天体的光与其主星分离开来。大气特征会导致光谱的微妙宽化，从而揭示自转速度。综合数据集包括43个恒星/亚恒星伴伴和巨行星，以及54个自由漂浮的棕矮星。

研究人员认为，磁场与环行星盘的相互作用可能解释这种差异。更强的磁场会减缓旋转速度，而棕矮星拥有更强的磁场，因此自转更慢。西北大学助理教授Jason Wang表示，即将于2027年启用的HISPEC仪器将“大幅增加我们可以测量自转的行星数量”。

这一发现表明，行星的自转速度可以作为判断其形成方式的重要线索。未来更多的观测数据将帮助科学家建立更完善的行星形成理论，揭示宇宙中世界的多样性与形成机制。