科学家分析了遥远系外行星的大气层,其结果相当有意思

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2016年发现的WASP-127b是一颗热土星,它的一年只有4.2天,体积为木星的1.3倍,但质量只有木星的0.16倍,与土星的平均密度接近,这意味着它的大气层较为稀薄,非常适合做大气的光谱分析

科学家在一颗距离地球约520光年外的系外巨行星上发现了云,其观测资料甚至可以分辨出云层高度及上层大气结构。

2016年发现的WASP-127b是一颗热土星,它的一年只有4.2天,体积为木星的1.3倍,但质量只有木星的0.16倍,与土星的平均密度接近,这意味着它的大气层较为稀薄,非常适合做大气的光谱分析,因此,一组研究团队结合了哈伯太空望远镜及地面上的甚大望远镜(Very LargeTelescope)两个项目的光学观测数据,来分析WASP-127b的大气层。

▲左图为太阳与木星、地球的比较,右图为WASP-127恒星系统的大小比较,下图则为太阳与水星的距离及WASP-127b与母恒星的距离比较。 要弄清楚系外行星的大气组成是一件相当棘手的事情,多数我们无法直接看到的系外行星都是使用凌日法见到的,在这样的前提下,这些系外行星上的大气层也会影响光线的亮度,但必须使用分辨率更高的仪器才能达成,光谱中不同的波长可能会被不同的元素吸收,借由这项特性,科学家可以了解系外行星的大气层中含有什么样的物质。

研究团队在分析后发现该行星有钠的存在,但是所在的高度比预期的要低得多,此外,红外波段有强烈的水汽讯号,但可见光波段却没有,这表示有云层的成分是对可见光不透明而对红外线透明。 他们还将高分辨率的光谱吸收信息将云层的高度降低到一个惊人的云层厚度,其大气压力仅在0.3至0.5毫巴之间。

目前科学家们仍然无法确切得知云的组成,但可以肯定的是这颗系外行星的大气层绝非由水组成,钠的发现位置也令人意想不到,而且WASP-127b的轨道不仅与恒星的自转方向不同,几乎是绕着恒星的两极运行,这个系统被认为大约有100亿年的历史,或许造成这样的排列可能过去是受到一个未知的伴星所造成的, 所有这些独特的特征使WASP-127b成为一颗未来将被非常深入研究的行星。 该研究发表于《天文学与天文物理学》期刊上,并且在2021年的欧洲行星科学会议上发表。

(编译/许晋翊)数据来源:Science Alert

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