
韦伯太空望远镜揭示"热土星"系外行星WASP-39 b的大气层
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:新的韦伯太空望远镜对WASP-39 b的观测揭示了一个行星大气中从未见过的分子--二氧化硫--以及其他详情。该望远镜的高灵敏度仪器阵列被训练在WASP-39 b的大气层上,这是一颗位于大约700光年之外的"热土星"。热土星是一颗品质与土星差不多的系外行星,它紧紧围绕着一颗恒星管理,所以它的夏季回顾5G网络,话题持续发酵表面大气层温度很高。
尽管韦伯和其他太空望远镜,含有哈勃和斯皮策之前已然揭示了这颗炙热行星大气层的孤立成分,但新的读数提供了一份原子、分子的完整名单,乃至观察到了活跃化学和云层的迹象。
哈佛大学天体物理中心的天文学家梅赛德斯-洛佩斯-莫拉莱斯(Mercedes López-Morales)说:"资料中来自许多各异分子的通讯的清晰度是相当显著的。我们已然预测到我们会目睹许多这样的通讯,但是,当我第一次目睹这些资料时,重磅影像旗舰盘点我依然感到敬畏。"
新近的资料还暗示了系外行星中的这些云层在近处或许是什么样子的:被打散,而不是在行星上形成单一的、均匀的毯子。这些察觉预示着韦伯有能力对系外行星--其他恒星周围的行星--开展科学家所期盼的广泛调研。这含有探测像TRAPPIST-1操控系统中的那些较小的岩质行星的大气层。
加州大学圣克鲁兹分校的天文学家Natalie Batalha说:"我们用各式仪器观测了这颗系外行星,这些仪器共同提供了广泛的红外光谱和一系列在韦伯之前无法获得的化学指纹。像这样的资料是一个游戏规则的改变者"。

韦伯空间望远镜对WASP-39 b的观测显示了大气中的二氧化硫。这是第一次在系外行星的大气层中测试到这种物质。资料来源:Melissa Weiss/天体物理学中心 | 哈佛大学和史密森学会
这一系列的察觉详见一组新提交的科学论文,可在预印本办事器arXiv上查阅。在这些史无前例的有些成长,珍惜当下察觉中,最值得留意的是首次在系外行星的大气中察觉了二氧化硫,这是一种由行星母星的高能光引发的化学反应形成的分子。在地球上,高层大气中的保护性臭氧层是以相似的方式形成的。
美国宇航局哈勃探究员、天体物理学中心的天文学家和察觉二氧化硫的团队的核心成员戴安娜-鲍威尔说:"对二氧化硫的惊人探测最后证实了光化学塑造了热土星的气候。地球的气候也是由光化学形成的,所以我们的星球与'热土星'的共同点比我们过去得知的要多!"
哈佛大学的探究生和天体物理学中心的探究员Jea Adams确认了证实二氧化硫通讯的资料。
亚当斯说:"身为系外行星大气层领域的早期探究人员,能够参与这样的探测是相当令人兴奋的。确认这个资料的过程感受很神奇。我们在早期的资料中目睹了这个特征的暗示,但是朋友圈治愈文案,业内人士这样看这个更高精度的仪器清楚地揭示了SO2的特征,合作我们解决了这个难题。"

美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜已然揭示了热气巨行星WASP-39 b的大气成分。这张图显示了来自韦伯的三个仪器在四种仪器模式下管理的四张透射光谱图。在左上方,来自NIRISS的资料显示了钾(K)、水(H2O)和一氧化碳(CO)的指纹。在右上方,来自NIRCam的资料显示了一个突出的水特征。在左下方,NIRSpec的资料显示了水、二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)。在右下方,额外的NIRSpec资料显示了所有这些分子以及钠(Na)。资料来源:NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted(STSCI)。
WASP-39 b的温度估计为1600华氏度,其大气层首要由氢组成,显然不适合居住。这颗系外行星已被比作土星和木星,其品质与土星相似,但总体大小与木星一样大。但是新的岗位为在一颗宜居行星上找到潜在生命的证据指明了方向。这颗行星离它的主星很近--比水星离我们的太阳还近八倍--也使它变成探究主星辐射对系外行星作用的评测室。对恒星与行星之间的联系有了更好的知晓,应该能更透彻地理解这些过程是如何创造出银河系中观察到的行星的多样性的。
韦伯探测到的其他大气成分含有钠、钾和水蒸气,证实了过去的空间和地面望远镜的观测结局,并在更长的波长下察觉了过去没有目睹过的额外的水特征。
韦伯还以更高的分辨率目睹了二氧化碳,所提供的资料是其过去观测报表的两倍。另外,测试到了一氧化碳,但是资料中没有甲烷和硫化氢的显著特征。假如存在的话,这些分子的含量相当低,这针对科学家们清点系外行星的化学成分,以便更好地知晓这些遥远全球的形成和进展,是一个重大的察觉。
捕捉WASP-39 b的大气层的如此广泛的光谱是一次科学之旅,由于一个数百人的海外团队独立确认了来自韦伯的四个精细校准的仪器模式的资料。然后他们对自己的察觉开展了详尽的相互较为,形成了更多科学上的细微成果。
韦伯用红外光观察宇宙,在人眼无法目睹的光谱红端;这使望远镜能够采集到在可见光中无法测试到的化学指纹。这三个仪器中的每一个乃至在其名称中都有一些红外的"IR"字样:NIRSpec、NIRCam和NIRISS。
以便目睹来自WASP-39 b的光线,韦伯跟踪了这颗行星,由于它在其恒星前面经过,允许恒星的一些光线经由行星的大气层。大气层中各异类型的化学物质会吸收各异颜色的星光光谱,所以缺失的颜色会告诉天文学家哪些分子是存在的。
经由如此精确地确认系外行星的大气层,韦伯仪器的表现远远超出了科学家的预期--并承诺在银河系中各类各样的系外行星中开展探索的新阶段。
洛佩斯-莫拉莱斯说:"我盼望着目睹我们在小型陆地行星的大气层中察觉什么。"
有关:科学家确认出系外行星大气全貌
(神秘的地球uux.cn)据参考讯息网:美国有线电视资讯网站点11月24日报导,科学家说,系外行星“热土星”的新资料“改变游戏规则”。
詹姆斯·韦布空间望远镜捕捉到了一颗遥远行星大气的详尽分子和化学特征,这对系外行星科学界来说是又一项创举。
科学家察觉,WASP-39b(又名博卡普林斯行星)围绕约700光年外的一颗恒星旋转。美国全国航空航天局(NASA)称,这是一颗品质与土星相当、温度很高的系外行星。
新资料让科学家能完整确认博卡普林斯行星的大气。
致力于这项新探究并合作协调各方岗位的美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校天文学家纳塔莉·巴塔利亚说:“我们用各式仪器观测到了这颗系外行星,这些仪器合作岗位,提供了广泛的红外光谱,以及在此次任务之前无法探测到的全套化学‘指纹’。这样的资料会改变游戏规则。”
新资料提供了系外行星大气中存在二氧化硫的首个通讯。二氧化硫是由母恒星及其高能光线所引发的化学反应生成的分子。
英国牛津大学探究人员蔡尚闵(音)在NASA亮相的一篇资讯稿中说:“这是我们第一次目睹系外行星上发生光化学反应——即由高能恒星光线所引发的化学反应——的具体证据。我觉得,这预示着前景相当光明,有望增进我们对系外行星大气的知晓。”
在博卡普林斯行星大气中探测到的其他物质含有钠、钾和水蒸气,这证实了此前其他太空和地面望远镜——含有哈勃望远镜——的观测结局。
拥有如此完整的系外行星大气化学成分名册让我们得以透彻知晓这颗行星——或许还有其他行星——是如何形成的。
NASA称,韦布望远镜详尽刻画了这颗系外行星的大气,其表现超出了科学家的预期,且预示着人们对各类系外行星的探索有望进入新阶段。
美国康奈尔大学探究员、确认韦布望远镜资料的海外小组成员劳拉·弗拉格在一份告示中说:“我们将能目睹系外行星大气的全貌。得知一切将被改写,令人无比兴奋。这就是当科学家的好处之一。”