来自芝加哥大学及其他机构的天文学家们报告称，他们在一颗名为TOI-2134 b的迷你海王星系外行星的大气层中发现了氦气的流出。这一发现的详细信息已在8月3日发布于预印本服务器arXiv的研究论文中。
大气逃逸是指气体从行星的引力场中逸出并扩散到太空的过程，这一过程在根本上影响了系外行星的特性。
观测结果显示，在一些邻近的系外行星系统中，从热木星到低质量的超级地球/迷你海王星，均发生了大气逃逸现象。然而，在热木星中，质量损失的速率不足以影响其演化，而在质量较低的行星中，大气逃逸则主导并控制了它们的演化过程。
那些拥有大量氢和氦大气的系外行星，由于其大气中极端的辐射水平，经历了流体动力学的大气逃逸。这是一种热大气逃逸机制，导致较重的原子通过与较轻原子的频繁碰撞而逸出。
目前，由Michael Zhang领导的天文学家团队已探测到TOI-2134 b——一颗距离地球约73.8光年的迷你海王星的大气中氦的逸出。这一发现是通过安装在夏威夷莫纳克亚山的凯克II号望远镜上的近红外光谱仪(NIRSPEC)实现的。
研究人员表示：“在这篇论文中，我们首次从TOI-2134 b中探测到了逃逸的氦，这颗温暖的迷你海王星围绕着一颗距离较近的(23pc) X射线安静的K矮星运行。”
观测结果显示，氦信号的等效宽度仅为3.3 mÅ，使TOI-2134 b成为已探测到氦的行星中氦信号最小的行星。在吸收光谱中，测得峰值为0.37%，发生在7 km/s的红移处，并且还显示出一个具有10 km/s红移和0.13%峰吸收的次级峰。
研究发现TOI-2134 b的能量限制质量损失率与观测推断的质量损失率之间存在显著的相关性。研究还表明，在已知含有氦的大气层的系外行星中，TOI-2134 b的极紫外线(XUV)通量最低。
通过分析结果，天文学家们得出结论，TOI-2134 b中氦的大气逸出最可能是由于恒星XUV的光蒸发，而非核心驱动的质量损失机制。研究结果还表明，质量损失的时间尺度约为数十亿年。
研究人员鼓励对TOI-2134 b及其他有氦流出的迷你海王星进行进一步观察，这些行星围绕成熟的恒星运行。他们希望这样的研究将帮助我们更好地理解外星世界中大气逃逸的本质。
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