韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示"熱土星"系外行星WASP

 人參與 | 時(shí)間：2025-11-25 23:53:10
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示"熱土星"系外行星WASP-39 b的大氣層
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：新的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)WASP-39 b的觀測(cè)揭示了一個(gè)行星大氣中從未見過的分子--二氧化硫--以及其他細(xì)節(jié)。該望遠(yuǎn)鏡的韋伯望遠(yuǎn)外行高靈敏度儀器陣列被訓(xùn)練在WASP-39 b的大氣層上，這是太空蘇州吳中聯(lián)系方式外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)一顆位于大約700光年之外的"熱土星"。熱土星是鏡揭一顆質(zhì)量與土星差不多的系外行星，它緊緊圍繞著一顆恒星運(yùn)行，示系因此它的熱土星表面大氣層溫度很高。
盡管韋伯和其他太空望遠(yuǎn)鏡，韋伯望遠(yuǎn)外行包括哈勃和斯皮策之前已經(jīng)揭示了這顆炙熱行星大氣層的太空孤立成分，但新的鏡揭讀數(shù)提供了一份原子、分子的示系完整名單，甚至觀察到了活躍化學(xué)和云層的熱土星跡象。
哈佛大學(xué)天體物理中心的韋伯望遠(yuǎn)外行天文學(xué)家梅賽德斯-洛佩斯-莫拉萊斯（Mercedes López-Morales）說："數(shù)據(jù)中來自許多不同分子的信號(hào)的清晰度是非常顯著的。我們已經(jīng)預(yù)測(cè)到我們會(huì)看到許多這樣的太空信號(hào)，但是鏡揭，當(dāng)我第一次看到這些數(shù)據(jù)時(shí)，示系蘇州吳中聯(lián)系方式外圍vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)我仍然感到敬畏。"
最新的數(shù)據(jù)還暗示了系外行星中的這些云層在近處可能是什么樣子的：被打散，而不是在行星上形成單一的、均勻的毯子。這些發(fā)現(xiàn)預(yù)示著韋伯有能力對(duì)系外行星--其他恒星周圍的行星--進(jìn)行科學(xué)家所希望的廣泛調(diào)查。這包括探測(cè)像TRAPPIST-1系統(tǒng)中的那些較小的巖質(zhì)行星的大氣層。
加州大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家Natalie Batalha說："我們用多種儀器觀測(cè)了這顆系外行星，這些儀器共同提供了廣泛的紅外光譜和一系列在韋伯之前無(wú)法獲得的化學(xué)指紋。像這樣的數(shù)據(jù)是一個(gè)游戲規(guī)則的改變者"。
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示
韋伯空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)WASP-39 b的觀測(cè)顯示了大氣中的二氧化硫。這是第一次在系外行星的大氣層中檢測(cè)到這種物質(zhì)。資料來源：Melissa Weiss/天體物理學(xué)中心 | 哈佛大學(xué)和史密森學(xué)會(huì)
這一系列的發(fā)現(xiàn)詳見一組新提交的科學(xué)論文，可在預(yù)印本服務(wù)器arXiv上查閱。在這些史無(wú)前例的發(fā)現(xiàn)中，最值得關(guān)注的是首次在系外行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了二氧化硫，這是一種由行星母星的高能光引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的分子。在地球上，高層大氣中的保護(hù)性臭氧層是以類似的方式產(chǎn)生的。
美國(guó)宇航局哈勃研究員、天體物理學(xué)中心的天文學(xué)家和發(fā)現(xiàn)二氧化硫的團(tuán)隊(duì)的核心成員戴安娜-鮑威爾說："對(duì)二氧化硫的驚人探測(cè)最終證實(shí)了光化學(xué)塑造了熱土星的氣候。地球的氣候也是由光化學(xué)形成的，所以我們的星球與'熱土星'的共同點(diǎn)比我們以前知道的要多！"
哈佛大學(xué)的研究生和天體物理學(xué)中心的研究員Jea Adams分析了確認(rèn)二氧化硫信號(hào)的數(shù)據(jù)。
亞當(dāng)斯說："作為系外行星大氣層領(lǐng)域的早期研究人員，能夠參與這樣的探測(cè)是非常令人興奮的。分析這個(gè)數(shù)據(jù)的過程感覺很神奇。我們?cè)谠缙诘臄?shù)據(jù)中看到了這個(gè)特征的暗示，但是這個(gè)更高精度的儀器清楚地揭示了SO2的特征，幫助我們解決了這個(gè)難題。"
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示
美國(guó)宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)揭示了熱氣巨行星WASP-39 b的大氣成分。這張圖顯示了來自韋伯的三個(gè)儀器在四種儀器模式下運(yùn)行的四張透射光譜圖。在左上方，來自NIRISS的數(shù)據(jù)顯示了鉀（K）、水（H2O）和一氧化碳（CO）的指紋。在右上方，來自NIRCam的數(shù)據(jù)顯示了一個(gè)突出的水特征。在左下方，NIRSpec的數(shù)據(jù)顯示了水、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）。在右下方，額外的NIRSpec數(shù)據(jù)顯示了所有這些分子以及鈉（Na）。資料來源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（STSCI）。
WASP-39 b的溫度估計(jì)為1600華氏度，其大氣層主要由氫組成，顯然不適合居住。這顆系外行星已被比作土星和木星，其質(zhì)量與土星相似，但總體大小與木星一樣大。但是新的工作為在一顆宜居行星上找到潛在生命的證據(jù)指明了方向。這顆行星離它的主星很近--比水星離我們的太陽(yáng)還近八倍--也使它成為研究主星輻射對(duì)系外行星影響的實(shí)驗(yàn)室。對(duì)恒星與行星之間的聯(lián)系有了更好的了解，應(yīng)該能更深入地理解這些過程是如何創(chuàng)造出銀河系中觀察到的行星的多樣性的。
韋伯探測(cè)到的其他大氣成分包括鈉、鉀和水蒸氣，證實(shí)了以前的空間和地面望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果，并在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)下發(fā)現(xiàn)了以前沒有看到過的額外的水特征。
韋伯還以更高的分辨率看到了二氧化碳，所提供的數(shù)據(jù)是其以前觀測(cè)報(bào)告的兩倍。同時(shí)，檢測(cè)到了一氧化碳，但是數(shù)據(jù)中沒有甲烷和硫化氫的明顯特征。如果存在的話，這些分子的含量非常低，這對(duì)于科學(xué)家們清點(diǎn)系外行星的化學(xué)成分，以便更好地了解這些遙遠(yuǎn)世界的形成和發(fā)展，是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。
捕捉WASP-39 b的大氣層的如此廣泛的光譜是一次科學(xué)之旅，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)百人的國(guó)際團(tuán)隊(duì)獨(dú)立分析了來自韋伯的四個(gè)精細(xì)校準(zhǔn)的儀器模式的數(shù)據(jù)。然后他們對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的相互比較，產(chǎn)生了更多科學(xué)上的細(xì)微成果。
韋伯用紅外光觀察宇宙，在人眼無(wú)法看到的光譜紅端；這使望遠(yuǎn)鏡能夠采集到在可見光中無(wú)法檢測(cè)到的化學(xué)指紋。這三個(gè)儀器中的每一個(gè)甚至在其名稱中都有一些紅外的"IR"字樣：NIRSpec、NIRCam和NIRISS。
為了看到來自WASP-39 b的光線，韋伯跟蹤了這顆行星，因?yàn)樗谄浜阈乔懊娼?jīng)過，允許恒星的一些光線通過行星的大氣層。大氣層中不同類型的化學(xué)物質(zhì)會(huì)吸收不同顏色的星光光譜，因此缺失的顏色會(huì)告訴天文學(xué)家哪些分子是存在的。
通過如此精確地解析系外行星的大氣層，韋伯儀器的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了科學(xué)家的預(yù)期--并承諾在銀河系中各種各樣的系外行星中進(jìn)行探索的新階段。
洛佩斯-莫拉萊斯說："我期待著看到我們?cè)谛⌒完懙匦行堑拇髿鈱又邪l(fā)現(xiàn)什么。"
相關(guān)：科學(xué)家解析出系外行星大氣全貌
（神秘的地球uux.cn）據(jù)參考消息網(wǎng)：美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)網(wǎng)站11月24日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家說，系外行星“熱土星”的新數(shù)據(jù)“改變游戲規(guī)則”。
詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡捕捉到了一顆遙遠(yuǎn)行星大氣的詳細(xì)分子和化學(xué)特征，這對(duì)系外行星科學(xué)界來說是又一項(xiàng)創(chuàng)舉。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，WASP-39b（又名博卡普林斯行星）圍繞約700光年外的一顆恒星旋轉(zhuǎn)。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）稱，這是一顆質(zhì)量與土星相當(dāng)、溫度很高的系外行星。
新數(shù)據(jù)讓科學(xué)家能全面解析博卡普林斯行星的大氣。
致力于這項(xiàng)新研究并幫助協(xié)調(diào)各方工作的美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校天文學(xué)家納塔莉·巴塔利亞說：“我們用多種儀器觀測(cè)到了這顆系外行星，這些儀器協(xié)同工作，提供了廣泛的紅外光譜，以及在此次任務(wù)之前無(wú)法探測(cè)到的全套化學(xué)‘指紋’。這樣的數(shù)據(jù)會(huì)改變游戲規(guī)則。”
新數(shù)據(jù)提供了系外行星大氣中存在二氧化硫的首個(gè)信號(hào)。二氧化硫是由母恒星及其高能光線所引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)生成的分子。
英國(guó)牛津大學(xué)研究人員蔡尚閔（音）在NASA發(fā)布的一篇新聞稿中說：“這是我們第一次看到系外行星上發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)——即由高能恒星光線所引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)——的具體證據(jù)。我認(rèn)為，這預(yù)示著前景非常光明，有望增進(jìn)我們對(duì)系外行星大氣的了解。”
在博卡普林斯行星大氣中探測(cè)到的其他物質(zhì)包括鈉、鉀和水蒸氣，這證實(shí)了此前其他太空和地面望遠(yuǎn)鏡——包括哈勃望遠(yuǎn)鏡——的觀測(cè)結(jié)果。
擁有如此完整的系外行星大氣化學(xué)成分名冊(cè)讓我們得以深入了解這顆行星——或許還有其他行星——是如何形成的。
NASA稱，韋布望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)描述了這顆系外行星的大氣，其表現(xiàn)超出了科學(xué)家的預(yù)期，且預(yù)示著人們對(duì)各種系外行星的探索有望進(jìn)入新階段。
美國(guó)康奈爾大學(xué)研究員、分析韋布望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)的國(guó)際小組成員勞拉·弗拉格在一份聲明中說：“我們將能看到系外行星大氣的全貌。得知一切將被改寫，令人無(wú)比興奮。這就是當(dāng)科學(xué)家的好處之一。” 頂: 971踩: 413