揭開系外行星的「半徑峽谷」之謎：NASA 擬發射 EVE 探測器捕捉行星演化關鍵期

宇宙中的「半徑峽谷」之謎

人類在探索太空的過程中，發現了許多岩石質的「超級地球」與氣體較膨脹的「次海王星」，然而，半徑約為地球 1.8 倍的行星卻極為罕見。天文學界將這種現象稱為「半徑峽谷」（radius valley）。為了找出這個現象背後的成因，NASA 提出了一項名為「早期演化探測器」（Early eVolution Explorer, EVE）的任務概念，旨在透過觀測行星演化初期的狀態，解開這項行星大小的謎團。

兩大理論的對決：大氣剝離 vs. 先天差異

目前科學界對於半徑峽谷的成因主要有兩種解釋：

• 大氣剝離說：認為許多小型行星誕生時擁有厚重的氫與氦大氣層。若行星距離年輕且活躍的恆星過近，恆星輻射會剝離這些氣體，使其縮小為岩石質的超級地球；而距離較遠的行星則保留了大氣，演化為次海王星。
• 先天形成說：認為行星的差異在誕生之初就已決定。超級地球在靠近恆星處形成，本質上就是乾燥的岩石世界；而次海王星則在較遠處形成，密度較高且可能富含水分。

EVE 任務計畫透過觀測年齡小於 5,000 萬年的行星，試圖在這些行星經歷數十億年的演化前，釐清究竟哪種理論才是正確的。

多波段觀測技術：突破恆星干擾

根據該任務的初步規劃，EVE 將在 2.5 年的任務期間，監測 30 個不同的年輕星團區域，總計涵蓋約 2 萬顆剛形成的恆星。由於年輕恆星極不穩定且頻繁發生閃焰（flare），容易干擾行星觀測訊號，EVE 將配備近紫外線、光學與近紅外線三種感測器。

研究人員預期，透過多波段解決方案，EVE 能夠有效過濾恆星活動產生的雜訊。特別是利用紫外線追蹤閃焰活動，將有助於排除偽訊號，精確捕捉到行星凌日（transiting）的真實數據，進而揭示行星在演化早期的真實樣貌。