外行星|天文学家第一次发现了外行星上的氦
文章图片
文章图片
一颗气体巨行星围绕着一颗高度活跃的恒星旋转 ， 它正在逐渐侵蚀它的大气层 。模拟图
经过十多年的搜寻 ， 科学家终于发现了一个气体巨行星所产生的元素 。一颗巨大的、膨胀的行星围绕着一颗小而明亮的恒星旋转 ， 它将氦泄漏到太空中 。这是天文学家第一次在太阳系以外的行星上发现这一元素 ， 经过了十多年的搜寻 。
英国埃克赛特大学的系外行星天文学家杰西卡说 ， 许多类似的行星可能存在 ， 因此这项工作为探测遥远世界的大气层开辟了新的可能性 。她和她的同事们今天在自然杂志上描述了这一发现 。
氦是宇宙中第二个最丰富的元素 ， 仅次于氢 。在像木星和土星这样的气态巨行星中也很常见 ， 而理论家们已经预测到它应该可以在系外行星的大气层中被探测到 。“第一次看到氦是令人兴奋的 ， ”团队成员劳拉克里德伯格说 ， 她是一位马萨诸塞州剑桥哈佛大学的外行星天文学家 。
看到光(近红外)
科学家们意外地偶然发现了这个元素 。他们一直在寻找一种气体巨行星WASP-107b的大气中的甲烷 ， 大约有60秒来自地球 。它的大小与木星差不多 ， 但只有木星质量的八分之一 ， 使它成为已知的密度最低的外行星之一 。如果没有大量的引力使其大气保持小而紧凑 ， 地球的气体就可以向太空延伸数万公里 。
在2017年5月 ， 她和她的同事们用哈勃太空望远镜观测了7个小时 ， 捕捉到了这颗行星在其恒星表面移动时的观测结果 。一旦他们下载了这些数据 ， 他们就会看到恒星的光谱中有一个巨大的尖峰信号 ， 接近于1.08微米的近红外波长 。一开始 ， 人们对它可能代表的化学元素或化合物感到困惑 ， 最终得出结论 ， 它一定是氦 。
这种峰值是由一种特殊的“亚稳态”型氦引起的 ， 这是一种能量充沛但长期存在的状态 ， 因为恒星的辐射会使地球的大气层受到影响 。在2000年 ， 天文学家预测亚稳态氦应该出现在特定的行星大气中 ， 但是在2003年报告的行星HD 209458b中 ， 发现了它 。在那之后 ， 他说 ， 寻找氦“有点过时了” 。
有WASP-107b ， 她很幸运 。氦很难以正常的形式出现 ， 但是WASP-107b结合了蓬松的大气和靠近明亮恒星的轨道 ， 使得恒星的辐射能够将氦送入亚稳态 ， 这样就更容易被探测到 。“这是一个非常愉快的意外 ， ”他说 。
盯着气
因为氦的特征出现在红外波段 ， 而不是被地球大气层吸收 ， 所以可以通过地面望远镜和卫星来研究 。“这一观测结果将打开一个新的系外行星研究领域的闸门 ， 仅仅因为氦的特征如此强烈 ， ”萨拉西格说 ， 她是剑桥麻省理工学院的天体物理学家和行星科学家 ， 也是2000年预测的合著者 。
【外行星|天文学家第一次发现了外行星上的氦】加州帕萨迪纳喷气推进实验室的外行星天文学家Tiffany Kataria说 ， WASP-107b是第四个外行星 ， 也是第一个被认为有逃逸大气的外行星 。这颗恒星的辐射是如此的强大 ， 以至于模型显示 ， 地球的大气层每年都在侵蚀一点点 ， 也许形成了一个彗星样的氦尾巴 。Kataria说 ， 研究WASP-107b和类似的行星可以帮助揭示它们的大气消失的原因和原因 。这对小型的外行星尤其重要 ， 她补充说 ， “其中一些可能有更大的大气层 ， 但随着时间的推移而失去了它们” 。经过这么多年等待她的预言被证实 ， 西格很高兴终于发生了 。“我不认为会花这么长时间 ， ”她说 。
推荐阅读
- 星系|天文学家发现巨大星系的古代宝藏
- Spacex|SpaceX拟发射两次猎鹰9号火箭 并进行星际飞船试飞
- 青年|为什么花呗之前要10号还款？里面的套路竟然第一次知道
- |AI首次“淘宝”宇宙：从NASA旧数据中确认50颗新行星
- 科学|太空探索：天文学家观测太空时发现，银河系遭遇点燃类星体！
- 科学|太空探索：整齐锁定的系外行星可能比以前想象的更常见！
- 科学|天文学家在本月如约迎来了FRB 121102的新一轮爆发
- 科学|科学家利用人工智能，首次确认了50个新行星
- 科学|新发现的近地小行星是双星结构
- NASA|NASA并不担心将在大选前接近地球的小行星2018 VP1