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“热海王星”大气层中发现水蒸气与怪异云层

2017-05-18 09:46 来源:科技日报

  通过结合哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的观测数据,研究人员发现HAT-P-26b大气层非常原始,是由氢和氦构成。

  据新浪科技报道,目前天文学家观测到系外行星HAT-P-26b大气层中存在水蒸气和奇特云层的证据,同时,研究人员还发现HAT-P-26b大气层主要成分是氢气和氦气,相应成分指数大于海王星和天王星,并且其质量接近于海王星,天文学家将这颗系外行星称为“热海王星”。

  研究报告合著作者、英国埃克塞特大学天体物理学教授大卫·辛格(David Sing)说:“这项最新研究表明,系外行星大气层存在着许多差异性,远远超过之前我们的预期。‘热海王星’比那些我们深入描述特征的系外行星更小一些,因此最新发现到该行星大气层特征,就像是研究太阳系形成获得重大突破,同时,它可以和地球进行对比分析。”这项最新研究报告发表在5月11日出版的《科学》杂志上。

  飘浮着奇特云层

  研究报告合著作者、美国宇航局戈达德太空飞行中心博士后研究员汉娜·沃克福德(Hannah Wakeford)称,HAT-P-26b距离地球大约430光年,这颗奇特行星近距离环绕主恒星,平均每环绕主恒星一周是4.2天。从而表明它处于潮汐锁定状态,始终一侧朝向主恒星运行。

  大卫、汉娜和同事分析了哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜获得的HAT-P-26b观测数据,从望远镜视角观测到这颗行星掠过主恒星前方。在“凌日”过程中该行星大气层过滤了某些恒星光线波长,从而使研究小组能够识别HAT-P-26b大气层中的漩涡分子。

  汉娜说:“从质量范围来讲,这是迄今我们勘测到最强的大气层吸水特征。”这些数据表明,HAT-P-26b空中漂浮着云层,但是它们不会阻挡多数吸水信号,这些云层很可能是由硫化钠构成,不像是地球云层主要成分是水蒸气。她还指出,它看上去是一个非常奇特的天空,其云层散射各种颜色,因此你将看到一个褪色天空,如果你透过云层进行观看,这是非常有趣的。

  行星形成的线索

  使用凌日观测数据,研究小组还计算了HAT-P-26b大气层的“金属性”——除氢和氦之外构成大气层的其他元素成分,对于天文学家而言,大气层中比氦更重的是金属元素。在太阳系,伴随行星质量增大,其大气层金属性降低,例如:海王星和天王星的大气层金属性是太阳的100倍(太阳大气层几乎完全是由氢和氦构成),然而体积较大的土星和木星,其大气层金属性分别是太阳的10倍和5倍。

  但是HAT-P-26b并不是这种类型,虽然这颗系外行星质量近似于海王星,但是它的金属性与木星一致。这个重要信息包含着关于HAT-P-26b形成和进化的重要线索。

  汉娜说:“这项研究表明较小的行星实际形成于距离主恒星的较近区域,就像太阳系中的木星,在此之前我们并不知道该区域可以形成行星,我们曾认为较小的行星形成于较远区域,那里在原行星盘形成过程中积聚大量冰残骸,并且富含较重元素。”

  汉娜说:“这项最新研究和其他类似研究将有助于研究人员更好地理解系外行星的多样性。”

(责任编辑:王蔚)

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