令人興奮!在140秒差距外的熱木星上,發現大氣中有氣態金屬!

來自耶魯大學的技術,使天文學家可以更仔細地觀察一顆遙遠行星的大氣層,那裡的溫度如此之高,以至於空氣中含有蒸發的金屬。這顆名為Mascara-2b的行星距離地球140秒差距,它是一個氣體巨星,就像木星一樣。然而,它的軌道到恆星的距離,比木星的軌道到太陽近100倍。Mascara-2b的大氣層溫度超過3140華氏度,使其處於一類被稱為熱木星的行星極端。

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天文學家對熱木星非常感興趣,因為熱木星的存在,直到25年前才為人所知,熱木星可能會提供關於行星系統形成的新信息。耶魯大學天文學家黛布拉·費舍爾(Debra Fischer)說:熱木星為開發分析技術提供了最好的實驗室,這些技術有朝一日將被用來搜索潛在宜居世界的生物簽名特徵。費舍爾是尤金·希金斯(Eugene Higgins)天文學教授,也是一項新研究的合著者,其研究發表在《天文學與天體物理學》期刊上。

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費舍爾是使這一發現成為可能儀器背後的引導力:極端精密光譜儀(Expres),該儀器由耶魯大學建造,安裝在亞利桑那州弗拉格斯塔夫附近4.3米高的洛厄爾發現望遠鏡上。極端精密光譜儀的主要任務是根據對恆星輕微引力影響,尋找類似地球的行星,在尋找遙遠行星的大氣細節時,這種精確度也派上了用場。這是它的工作原理,當Mascara-2b穿過其宿主恆星和地球之間的直接視線時:

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行星大氣中的元素,會吸收特定波長的星光,即留下化學指紋,極端精密光譜儀能夠提取這些指紋。利用極端精密光譜儀,耶魯天文學家和來自日內瓦天文臺、瑞士伯爾尼大學以及丹麥技術大學的天文學家在Mascara-2b的大氣中發現了氣態鐵、鎂和鉻。該研究的合著者、耶魯大學天文學研究生、該研究的數據分析負責人薩姆·卡博特(Sam Cabot)說:大氣信號非常微弱,很難探測到。

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偶然的是,Expres提供了這種能力,因為需要非常高保真的儀器來尋找太陽系以外的行星。研究的主要作者,日內瓦天文臺的天文學家延斯·霍傑梅克斯說:極端精密光譜儀還發現了Mascara-2b“早晨”和“晚上”不同化學成分的證據。這些化學探測可能不僅能讓我們瞭解大氣的元素組成,還能瞭解氣環流模式的效率。與其他先進的光譜儀一起,極端精密光譜儀預計將收集大量新數據。

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這些數據可能會極大地推進對系外行星的搜索,這些行星圍繞著太陽以外的恆星運行。在Mascara-2b大氣中檢測到蒸發的金屬,是實驗中第一批令人興奮的科學成果之一,更多結果即將出爐。

博科園|研究/來自:耶魯大學

參考期刊《天文學與天體物理學》

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