这张艺术家插画展示了 WASP-69b，它位于距离地球约 163 光年的地方，围绕着它的主星运行。（图片来源：Gabriel Perez Diaz, SMM (IAC)）如果仅仅是围绕着距离炽热主星仅 400 万英里处运行还不够糟糕，事情可能变得更糟。新的研究表明，发出高水平紫外线 (UV) 辐射的恒星可能会剥离其超近系外行星的大气层。在观测到围绕其主星运行的异常近的气态巨行星时，天文学家发现那些受到辐射轰击的行星正在失去大气层中的氦气。这些结果今天发表在《科学》和《天文学与天体物理学》杂志上，可能有助于研究人员了解行星大气的演化，并确定强烈的辐射是否会剥离气态巨行星的云层，使其成为贫瘠的岩石天体。追踪线索 加那利群岛的加那利群岛天体物理研究所 (IAC) 的天文学家在观测系外行星 WASP-69b 经过其主星前方时，发现了这种奇怪的现象。在其仅需 3.9 天的凌日期间，这颗木星大小的行星导致恒星的光线短暂变暗，使研究人员能够聚焦于这颗轨道运行的天体。他们使用了西班牙卡拉阿尔托天文台的 CARMENES 设备，将行星的光线分解为可见光和近红外波长，从而揭示了构成其大气的化学元素。这时，他们注意到一颗奇怪的、彗星状的粒子尾巴正从行星上逃逸。“我们在一个氦气吸收光的谱区域中观察到了恒星光线更强、持续时间更长的暗淡，”IAC 的 WASP-69b 研究的主要作者 Lisa Nortmann 在一份 新闻稿 中说。“吸收的持续时间更长，这使我们能够推断出存在一个尾巴。” 氦气是气态巨行星中第二丰富的元素，这种氦气流失并非孤立事件。利用类似的方法，该团队研究了另外四颗围绕其主星运行异常近的行星：气态巨行星 KELT-9b、海王星大小的 GJ 436b，以及热木星 HD 189733b 和 HD 209458b。虽然在 KELT-9b、GJ 436b 或 HD 209458b 的大气层中没有观察到氦气逃逸，但在 HD 189733b 周围和逃逸的氦气团周围，该团队确实看到了一个氦气团。对于为什么这两颗行星正在失去其外层大气，他们转向了欧空局的多镜 X 射线任务 (ESA XMM-Newton) 以获取其主星的数据。结果显示，HD 189733b 和 WASP-69b 的主星都处于危险的活跃状态——释放的紫外线辐射远远超过其他主星。另外，日内瓦大学的天文学家在 HAT-P-11b 的大气层中探测到一个逃逸的氦气团，其附近的主星也发射出大量的紫外线辐射。他们的研究结果今天发表在《科学》杂志上。气态巨行星的毁灭？ 这些相关性使研究人员相信，大量的紫外线辐射正在激发氦气粒子，导致它们从大气层逃逸并飞向太空。一旦这些气态外壳被完全剥离，剩下的将是曾经的气态巨行星留下的致密、岩石的残骸。需要进行后续研究来验证这一理论，但值得庆幸的是，像 CARMENES 这样的红外光谱仪使得大气观测变得更加容易。“过去，像我们现在在 WASP-69b 中看到的这类大气逃逸研究，都是基于太空观测到的远紫外区域的氢气，而这个光谱区域的访问受限且受到星际吸收的强烈影响，”《天文学与天体物理学》杂志上关于 HD 189733b 的论文作者、汉堡大学研究员 Michael Salz 说。“我们的结果表明，氦气是研究系外行星大气逃逸的一个非常有前景的新示踪剂。” 如果这一理论被证实，天文学家就可以利用它来进一步比较系外行星的大气层，深入了解它们演化过程，并揭示那些离它们主星“太近”的奇特行星。
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