美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜已经观察到了我们太阳系之外的一颗遥远的行星--而且与太阳系中的任何东西都不同--揭示出这可能是一个具有蒸汽大气的高度反射的世界。这是迄今为止对这个神秘世界最接近的观察,它是一颗"小海王星",在以前的观察中基本上是无法看到的。
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f(eXny@Y 虽然这颗被称为GJ 1214 b的行星太热了,不可能有液态水的海洋,但是汽化的水仍然可能是其大气的主要部分。
X[H .t$w5A \v\ONp" 马里兰大学的研究人员、发表在《自然》杂志上的一篇新论文的主要作者Eliza Kempton说:"这颗行星完全被某种阴霾或云层所笼罩。在这次观测之前,大气层只是对我们完全隐藏起来。"她指出,如果确实富含水,该行星可能是一个水世界,在其形成时有大量的水和冰的物质。"
);iJ9+ V} 1@ &J"* 为了穿透这么厚的屏障,研究小组冒险采用了一种新颖的方法:除了进行标准的观测--捕捉经过行星大气层过滤的宿主恒星的光线--他们还跟踪了GJ 1214 b的几乎整个围绕恒星的轨道。
R@5eHP^ =_iYT044p 这次观测展示了韦伯的中红外仪器(MIRI)的威力,它可以观察到人眼所能看到的电磁波谱部分以外的光的波长。利用MIRI,研究小组能够创建一种行星绕着恒星运行时的"热图"。热图显示了--就在该行星的轨道把它带到恒星后面之前,以及当它在另一边出现的时候--它的白天和黑夜的一面,揭示了大气层组成的细节。
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E3[9!L8gb 这是一张早期的插图,显示了根据当时的信息,系外行星GJ 1214 b可能是什么样子。GJ 1214 b是一颗温暖的亚海王星大小的系外行星,距离地球大约48光年,是银河系中研究最多的系外行星之一。以前的光谱观测表明,这颗行星被气溶胶(云或雾)所笼罩,这使得在韦伯之前无法确定构成其厚重大气的气体的成分。资料来源:NASA、ESA、CSA和D.Player(STSCI)。
?u:mscb hEZo{0:b" 坎普顿说:"获得完整轨道的能力对于了解行星如何将热量从白天分配到夜晚真的很关键。白天和黑夜之间有很大的反差。夜晚的一面比白天的一面更冷。事实上,温度从535华氏度转变为326华氏度(从279摄氏度转变为165摄氏度)。
2Q]W pO5j-d* 如此大的转变只有在由较重的分子组成的大气中才有可能,如水或甲烷,这些分子在被MIRI观测时显得很相似。坎普顿说,这意味着GJ 1214 b的大气层主要不是由较轻的氢分子组成的,这可能是该行星的历史和形成的一个重要线索--也许是其水的开始。
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