天文學家700光年外發現了兩顆巨行星TOI-4600 b和c，它們圍繞著一顆類太陽恆星運行，填補了我們對氣態巨行星認識的空白。這項發現是利用美國宇航局的”苔絲”（TESS）發現的，凸顯了尋找長週期系外行星所面臨的挑戰，並為了解”溫帶”氣態巨行星的大氣條件提供了獨特的見解， TOI-4600 c 是已知最冷的氣態巨行星之一。

“冷土星”TOI-4600 c 的可能外觀示意圖。資料來源：NASA/JPL-Caltech

兩顆巨型行星與我們系統中的土星不相上下，圍繞著一顆與太陽不相上下的恆星運行，距離約700 光年。這顆外行星的年限是迄今為止NASA 的TESS（系外行星巡天探測衛星）發現的所有行星中最長的–483 天。它也是最冷的行星之一。

對於研究大型氣態行星如何形成和演化的天文學家來說，TOI-4600 b 和c 這兩顆行星可能非常重要。它們開始填補太陽系中木星和土星等氣態巨行星與銀河係其他地方的”熱木星”（以及”暖木星”）之間的知識空白。

對系外行星–其他恆星周圍的行星長達數十年的搜尋，迄今為止人類已發現5500多顆行星，這些行星被證實散佈在銀河系中，而銀河系中可能有數千億顆行星。但目前流行的探測方法發現的”長週期”行星相對較少，這些行星的運行年限為50 天或更長。這種尋找”影子”的方法更容易發現那些緊密圍繞恆星運行、年限短得多的行星。尋找”影子”的方法被稱為”凌日法“，它能捕捉到軌道行星穿過恆星表面時星光的微小變化。

絕大多數系外行星的探測工作都是由像TESS 這樣依靠這種方法的星載望遠鏡完成的。但是，行星的軌道越長，TESS 就越難捕捉到它在恆星上的運行軌跡。不過，在2023年9月發表的一項研究中，一個國際科學家小組利用TESS的數據確定了TOI-4600 b和c的長週期軌道：行星b的軌道周期為83天，行星c的軌道周期為483天（比地球長一點的一年）。

與太陽系中的氣態巨行星相比，這些軌道聽起來可能並不令人印象深刻。木星繞太陽一週需要12年；土星的”一年”相當於地球的29年。但是，由於探測到的繞行恆星的長週期系外行星較少，TOI-4600 b 和c 可能被證明是一座數據金礦。太空望遠鏡已經能夠測量熱木星和暖木星的一些大氣成分，而TOI-4600 b和c則為揭示”溫帶”氣態巨行星–那些沒有炙熱大氣層的行星–的大氣成分提供了更為罕見的前景。

當然，”溫帶”是相對而言的。如果你正在尋找度假勝地，最好不要把這兩顆行星列入名單。 TOI-4600 b行星比土星略小，寬度幾乎是地球的7倍，大氣溫度估計為165華氏度（74攝氏度）。行星c的大小與土星差不多，寬度是地球的9倍多，估計溫度是華氏零下116度（零下82度）。這是TESS迄今發現的最冷的系外行星之一。

由新墨西哥大學天文學家伊斯梅爾-米雷萊斯（Ismael Mireles）領導的國際研究小組於2023年9月在《天體物理學雜誌通訊》上發表了關於這兩顆行星的論文《TOI-4600 b和c：兩顆繞早期K矮星運行的長週期巨行星”，發表在2023年9月的《天文物理學雜誌通訊》上。

編譯自: ScitechDaily