瑞士日内瓦大学（University of Geneva）天文学家 Vincent Bourrier 等人透过哈伯太空望远镜（Hubble Space Telescope）观测发现一颗很靠近母恒星的系外行星 GJ 3470b，这是颗海王星级系外行星，但离母恒星仅约 600 万公里，相当于水星到太阳距离的十分之一左右，其大气被母恒星强烈辐射炙烤至超过摄氏 930 度的程度，导致大气被快速蒸发，脱离行星重力掌控，使行星直径逐渐缩减。
目前已知的非常靠近母恒星的系外行星中，绝大部分要嘛就大到热木星（hot Jupiter）等级，要嘛就是小到热超级地球（hot super-Earth，小于 1.5 倍地球直径）等级，很少有介在中间的热海王星（hot Neptune）等级。热海王星之所以这么罕见的原因，天文学家认为或许是因为这类热海王星本来就很稀少，或是因为只在某一时期数量很多但之后却消失的缘故。事实上，绝大部分已知的海王星级系外行星都只是“温暖”的程度，其公转距离远离了天文学家认为能发现热海王星的区域，是谓“暖海王星（warm Neptune）”。
天文学家们不知道热海王星都到哪去了。如果绘制行星大小相对于至母恒星距离的分布图，会发现图中出现一个空白地带（下图标示 Hot Neptune Desert 之处），让天文学家疑惑不已。天文学家并不确定大气蒸散对这个空白地带的影响有多重要，但至少哈伯观测显示有许多暖海王星在空白地带边缘，所以这是大气蒸散的确与空白地带有关的直接证据。
由于被蒸散的大气会在行星周围形成庞大的气体云茧，行星经过母恒星前方时，气体云茧中的氢元素吸收恒星星光，致使恒星光谱中的紫外波段出现吸收特征。因此 Bourrier 等人就是利用哈伯上的光谱相机（Space Telescope Imaging Spectrograph）搜寻这个氢的紫外特征，以兹为行星大气流失的铁证。
到目前为止，天文学家已发现 2 颗大气正在逸散至太空中的暖海王星。在最近的 GJ 3470b 发现之前，前几年发现的 GJ 436b 曾是表面温度最高的暖海王星。测量出的温度更高的 GJ 3470b，其大气蒸散速度约是 GJ 436b 的 100 倍，是目前已知行星中质量流失速度最快者之一！Bourrier 等人估计：GJ 3470b 存在至今，大约已流失 35% 的原始物质；在它的红矮星母星更年轻、发出更多辐射的时期，质量流失速率可能比现在还高。
GJ 3470b 蒸散速度比 GJ 436b 的原因，可能是因为 GJ 3470b 大气比较没那么稠密，导致其被母星加热之后，受到的重力束缚也比较少，所以比较容易逸散。另一个原因可能是因为 GJ 3470b 的母恒星只有 20 亿岁，比 GJ 436b 母恒星的 40~80 亿岁年轻多了；虽然这两颗恒星都是红矮星，但年轻恒星释放能量比较强烈，GJ 3470b 受到的冲击自然会比 GJ 436b 多。
这些发现让天文学家更加确信：这些炽热的系外行星可能属于生命期很短暂的罕见类型，其最终命运就是会缩减至绝大部分常见的已知系外行星类型—“迷你海王星（mini-Neptunes）”，这种行星比地球大但比海王星小，且拥有以氢为主的浓厚大气。甚至，迷你海王星的大小还会继续缩减成“超级地球”的程度，成为质量以地球大的岩质行星。如果 GJ 3470 继续快速地流失质量，估计或许在在约几十亿年之后，也会缩减成一颗迷你海王星。
氢并不是 GJ 3470b 大气唯一逃跑的元素，但却可作为其他流失物质的示踪器（tracer）。这些天文学家认为蒸散的氢拽著诸如原本在大气比较深层的碳等其他元素跟着一起流失至太空中，因此它们计划利用哈伯捕捉比氢和氦还重的其他流失元素。不过他们遇到一个难题，那就是受到星际气体的屏蔽，150 光年外的暖海王星无法侦测到氢流失的现象。GJ 3470b 距离地球只有 97 光年，还在可侦测范围内。
因为氦不会被太空中的星际物质屏蔽，所以氦可作为暖海王星大气流失物质的另一个示踪元素。这些天文学家利用哈伯和未来的韦伯太空望远镜在红外波段搜寻氦元素特征，如此一来便可拓展搜寻的范围，而且韦伯非常灵敏，或许还可侦测到迷你海王星流失大气中的氦元素。
- In Search of Missing Worlds, Hubble Finds a Fast Evaporating Exoplanet
（本文由 台北天文馆 授权转载；首图来源：HubbleSite）
