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我们可能发现了一颗拥有大气层的超级地球

还需要更多的研究,但詹姆斯·韦伯太空望远镜可能已经发现了第一颗拥有完全由水蒸气组成的大气的岩石外行星。

作者:Matt Hrodey
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岩石外行星 GJ 486 b 从其恒星(一颗红矮星)前方经过。图片来源:NASA/ESA/CSA/Joseph Olmsted

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使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的科学家们可能已经发现了天文学和天体物理学的圣杯之一:一颗拥有奇特、富含水的大气的岩石外行星。

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不过,这一切也可能是一种幻觉。

JWST 的设计目的之一就是搜寻这类行星,而 GJ 486 b 将是第一个被发现的。问题是,这颗行星紧密地围绕着它的母星(一颗红矮星)运行,并且远在宜居带之外。这颗比地球更大的行星,其表面温度高达 800 华氏度——太热了,无法支持我们所知的生命。

“它根本不宜居,”亚利桑那大学(图森)的行星科学家 Sarah Moran 在一份新闻稿中表示。


阅读更多: 詹姆斯·韦伯太空望远镜如何拍摄出如此惊人的照片


JWST 如何发现可能的大气层

JWST 通过在行星从恒星前方经过时对其进行精确聚焦,探测到了这颗行星的大气层,或者至少是大气的证据。当星光穿过这层“幕布”时,望远镜记录下了近红外光谱部分的变化。在对数据进行处理后,科学家们得出结论,这颗行星缺乏最常见的气体:二氧化碳、甲烷和氢气。

令人困惑的是,它却含有大量水蒸气。

这很奇怪,因为一颗紧密围绕恒星运行的“超级地球”行星,由于恒星发出的辐射会破坏水蒸气,所以这里根本不是水蒸气的“栖息地”。研究团队推测,如果这颗行星确实拥有水大气,那么它必须不断得到补充,也许是通过喷出蒸汽的火山。这些火山可以从行星内部释放出水。

“在我们自己的太阳系中,没有可与之相比的大气层,”约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的 Kevin Stevenson 在一份新闻稿中表示。“我们可能正在探索一个崭新的世界,它将揭示外行星大气层的多样性。”

潜在的“外星失望”

这种奇特的新大气层也可能是一种不那么令人兴奋的东西。尽管红矮星的温度很高,但它们的恒星本身(光球层)可以并且确实含有水分子。研究人员不得不怀疑,JWST 探测到的究竟是行星的大气层,还是恒星本身的光球层。

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这种水最有可能存在于星斑附近——恒星表面较冷、较暗的区域——尽管望远镜的数据并未显示行星曾近距离经过其中一个星斑。

“但这并不意味着恒星的其他地方没有星斑,”密歇根大学的天体物理学家 Ryan MacDonald 在一份新闻稿中表示。“而这正是会给数据带来这些信号,并可能看起来像行星大气层的物理场景。”

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下一步

研究人员计划将 JWST 的中红外仪器指向这颗行星的灼热的白天一侧,从不同角度探测可能的大气层。他们正在寻找热量如何在行星表面传播,以及热量是否直接位于恒星下方。或者,他们可能会发现,随着大气层的循环,热量会发生转移。

根据项目提案,这将是他们寻找的证据。


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  • Matt Hrodey

    Matt是DiscoverMagazine.com的特约撰稿人,他关注人类意识研究的新进展和太空科学中的重要问题——包括我们的宇宙是否存在于黑洞之中。Matt之前曾发表在PCGamesN、EscapistMagazine.com和Milwaukee Magazine上,他在后者担任了六年的编辑。

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