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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“熾熱木星”大氣層隱藏著水分子

釋懷齋 >《地球之外》

2015.12.16

關(guān)注

騰訊太空2015年12月16日07:37

[摘要]目前，天文學(xué)家進行了一次最大規(guī)模的系外行星大氣層勘測，結(jié)果顯示10顆“熾熱木星”的大氣層中隱藏著水分子。

科學(xué)家對10顆“熾熱木星”行星進行勘測，發(fā)現(xiàn)它們大氣層中隱藏著水。

騰訊太空訊據(jù)國外媒體報道，目前，一支研究小組使用哈勃和斯皮策太空望遠鏡勘測穿過行星大氣層的光線，跟蹤發(fā)現(xiàn)神秘的水分子。之前研究表明，“熾熱木星”大氣層含有水分低于之前預(yù)期，通過研究大氣層中的元素，他們發(fā)現(xiàn)存在大氣云層中隱藏著水。

“熾熱木星”行星的體積至少比木星大，但是它們的軌道比木星更接近于主恒星。它們的體積較大和近軌道特征，使它們成為最易被發(fā)現(xiàn)的系外行星，當(dāng)它們掠過主恒星前方時，恒星產(chǎn)生的引力作用會導(dǎo)致恒星光線變得昏暗。

雖然能夠很容易發(fā)現(xiàn)這樣的行星，卻很難對它們進行研究，即使最強大的望遠鏡直接觀測行星時也很難處理刺眼的恒星光線。英國?？巳卮髮W(xué)天文學(xué)家大衛(wèi)-辛格(David Sing)教授結(jié)合哈勃和斯皮策太空望遠鏡觀測數(shù)據(jù)，比之前進行了更廣泛的波長光譜測量。

研究小組使用哈勃和斯皮策太空望遠鏡觀測了兩顆行星——HD 209458b和HD 189733b，同時，使用哈勃望遠鏡觀測其它8顆系外行星——WASP-6b、WASP-12b、WASP-17b、WASP-19b、WASP-31b、 WASP-39b、HAT-P-1b和HAT-P-12b。

這項勘測分析的光線光譜范圍較廣，從紫外線(波長300納米)至中紅外線(波長4500納米)。他們測量了穿過行星大氣層上層的恒星光線，恒星光線在太空繼續(xù)擴散之前進行了過濾，最終可以通過太空望遠鏡進行觀測。

對比恒星未過濾光線和行星大氣層過濾光線的光譜，科學(xué)家能夠測量行星大氣成分和一些元素的濃度，其中包括水。研究人員對這10顆“熾熱木星”進行了光譜測量，它們的體積大約是木星的1-2倍。最終研究結(jié)果令人吃驚，他們發(fā)現(xiàn)行星大氣云層中隱藏著水。對于沒有云層的系外行星，水的光譜信號很容易探測到，但擁有云層的系外行星卻很難發(fā)現(xiàn)。

當(dāng)一顆系外地星掠過主恒星前方，從地球角度進行觀測時，部分恒星光線將穿過行星外大氣層，形成可辨認的模式。這些行星指紋便于研究小組從不同元素和分子中提取重要特征，并識別它們是有云層還有沒有云層的系外行星。

該研究報告合著作者、美國宇航局戈達德宇宙飛行中心漢娜-沃克福德(Hannah Wakeford)博士解釋，行星大氣層在恒星光線中殘留獨特的指紋信息，當(dāng)恒星光線抵達地球時我們可以進行研究分析。

研究小組模型顯示，雖然沒有大氣云層的系外行星具有較強的水分子跡象，但是具有微弱水分子跡象的“熾熱木星”大氣層也包含著云層和薄霧，從觀測角度來看，以上兩者都隱藏著水分子。辛格指出，我們并不確定這些云層的具體成分，但認為很可能存在著硅酸鹽、鐵或者金剛砂微粒。（悠悠/編譯）

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太陽系外奇特行星：熱木星