詹姆斯·韦伯太空望远镜发现水蒸气,但来自岩石行星或其恒星? | {$randkws}热点解读 尤其是在它们年轻的时候

这张图显示了由韦伯观测岩石系外行星GJ 486 b获得的透射光谱。科学小组的确认显示了水蒸气的迹象;但是,计算机模型显示,该通讯或许来自富含水的行星大气层(用蓝线强调)或来自红矮星宿主星的恒星斑点(用黄线强调)。这两个模型在较短的预测国庆档评论红外波长上有显著的差异,这表明需要用其他韦伯仪器开展额外的观测来限制水通讯的来源。鸣谢:美国航天局、欧空局、加空局、约瑟夫·奥姆斯特德
(神秘的地球uux.cn)据美国宇航局:宇宙中最普遍的恒星是红矮星,这意味着最有或许察觉岩石系外行星围绕这样的恒星管理。红矮星很冷,所以一颗行星必须在一个紧密的轨道上拥抱它,以维持足够的本周网友热议排行温度来潜在地容纳液态水(这意味着它位于可居住区)。这些恒星也很活跃,尤其是在它们年轻的时候,释放出紫外线和X射线辐射,可以摧毁行星大气层。所以,天文学中一个重大的未决难题是,在如此恶劣的生态中,一颗岩石行星是否能够维持或重建大气。
以便合作回答这个难题,天文学家使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜探究了一颗名为GJ 486 b的岩石系外行星。它距离恒星太近,不在可居住区内,表面温度约为800华氏度(430摄氏度)。但024高通骁龙消息,他们使用韦伯的近红外光谱仪(NIRSpec)的观察显示了水蒸气的迹象。假如水蒸气与这颗行星有关,这将表明它有一个大气层,尽管它的温度很高,并且离它的恒星很近。过去在气态系外行星上也察觉过水蒸气,但是迄今为止还没有在岩石系外行星周围明确地探测到大气。但是,探究小组警告说,水蒸气或许存在于恒星本身——尤其是在凉爽的恒星斑点中——而根本不是来自行星。
“我们目睹了一个通讯,差不多可以肯定这是由水引发的。但我们还不能断定那水是否是行星大气层的一若干,也就是机场私服快报说行星有大气层,或者我们只是目睹了来自恒星的水通讯,”该探究的首要作者,图森市亚利桑那大学的萨拉·莫兰说。
“在一颗炎热的岩石行星上,大气中的水蒸气将代表系外行星科学的一项重大革新。但我们必须小心,确保这颗恒星不是罪魁祸首,”马里兰州劳雷尔约翰·霍普金斯大学使用物理评测室的凯文·史蒂文森补充说,他是该项目的首席探究员。
GJ 486 b大约比地球大30%,品质是地球的三倍,这意味着它是一个重力比地球更强的岩石全球。它绕一颗红矮星管理不到1.5个地球日。预计它将被潮汐锁定,具有永久的白天侧和永久的夜晚侧。

这个艺术家的概念代表了岩石系外行星GJ 486 b,它围绕着一颗红矮星管理,这颗红矮星距离处女座只有26光年。经由观察GJ 486 b在其恒星前的过境,天文学家寻找大气的迹象。他们察觉了水蒸气的迹象。但是,他们警告说,尽管这或许是行星大气的迹象,但水或许在恒星本身——尤其是在凉爽的恒星斑点中——而不是来自行星。鸣谢:美国航天局、欧空局、加空局、约瑟夫·奥姆斯特德
GJ 486 b穿过它的恒星,从我们的角度看,从恒星前面穿过。假如它有大气层,那么当它过境时,星光会穿过这些气体,在光中留下指纹,这使得天文学家可以经由一种叫做透射光谱学的技术来解码它的组成。
该小组观察了两次凌日,每次持续约一小时。然后,他们使用三种各异的方法来确认结局资料。这三个评测的结局是一致的,它们显示了一个差不多平坦的光谱,在最短的红外波长处有一个有趣的上升。该小组管理了考虑许多各异分子的计算机模型,并得出结论,通讯最有或许的来源是水蒸气。
尽管水蒸气或许表明GJ 486 b上存在大气,但一个同样合理的阐释是水蒸气来自这颗恒星。令人惊讶的是,即使在我们自己的太阳中,水蒸气有时也可以存在于黑子中,由于这些黑子与恒星的周围表面相比相当冷。GJ 486 b的主星比太阳冷得多,所以更多的水蒸气会聚集在它的星点内。所以,它可以形成一个模拟行星大气的通讯。
“在凌日期间,我们没有观察到这颗行星穿越任何星斑的证据。但这并不意味着恒星的其他地方没有斑点。这正是将水通讯印入资料的物理场景,最后或许看起来像行星大气,”该探究的合著者之一,密歇根大学安娜堡分校的瑞安·麦克唐纳阐释道。
由于恒星的加热和辐射,水蒸气大气会被逐步侵蚀。所以,假如大气存在,它或许会不断地被火山从行星内部喷出的蒸汽补充。假如水的确存在于该行星的大气层中,就需要额外的观测来压缩水的存在量。
前方韦伯的观测或许会让我们对这个操控系统有更多的知晓。快要到来的韦伯打算将使用中红外仪器(MIRI)来观察行星的昼面。假如行星没有大气层,或者只有稀薄的大气层,那么白天最热的若干预计就在恒星的正下方。但是,假如最中心发生转移,这将表明大气可以循环热量。
最后,将需要经由另一台韦伯仪器(近红外成像仪和无缝摄谱仪(NIRISS))在更短的红外波长上开展观测,以确认行星大气层和星点场景。
史蒂文森说:“将各式仪器结合在一起,将真正确定这颗行星是否有大气层。”
这项探究被接纳发表在《天体物理学杂志快报》上。
詹姆斯·韦伯太空望远镜是全球上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系的谜团,探索其他恒星周围的遥远全球,探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。Webb是由NASA及其兴办伙伴ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的一项海外打算。
劳拉·贝兹马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心。
克里斯汀·普廉姆马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学探究所。
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