包括华威大学在内的国际团队对第一颗被发现的凌日系外行星进行了分析,发现其大气中有六种不同的化学物质。
这是首次测量到如此多的分子,杏耀登录地址表明大气中碳的含量高于氧的含量
这种化学指纹是一颗离太阳远得多的行星的典型特征,距离太阳只有700万公里
当更强大的望远镜上线时,研究测试技术将有助于发现潜在的宜居行星的迹象
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天文学家发现的证据表明,第一颗被确认通过其恒星的系外行星可能从其最初的诞生地迁移到一个更近的轨道上。
包括华威大学(University of Warwick)科学家在内的一个研究小组对这颗行星的大气层进行了分析,确定了一颗行星的化学指纹,该行星形成于距离其太阳远得多的地方,比它目前所在的地方更远。它证实了之前的想法,即行星在形成后已经移动到目前的位置,距离太阳仅700万公里,或相当于地球到太阳距离的1/20。
一个国际天文学家团队今天(4月7日)在《自然》杂志上发表了这一结论。华威大学(University of Warwick)领导了对结果的建模和解释,这标志着首次测量一颗系外行星大气中多达6个分子以确定其组成。
这也是天文学家第一次利用这6个分子来确定这些高温巨行星形成的位置,这要归功于它们大气的组成。
随着新的、更强大的望远镜即将上线,他们的技术也可以用于研究可能存在生命的系外行星的化学成分。
这项最新的研究利用西班牙拉帕尔马的伽利略国家望远镜,在四次不同的情况下获得了系外行星HD 209458b在其主星前面经过时的高分辨率大气光谱。恒星发出的光在穿过行星大气层时发生了变化,
杏耀娱乐如何开户 ,登录杏耀平台通过分析产生的光谱差异,天文学家可以确定存在哪些化学物质以及它们的丰度。
天文学家第一次能够在HD 209458b的大气中探测到氰化氢、甲烷、氨、乙炔、一氧化碳和少量的水蒸气。碳基分子(氰化氢、甲烷、乙炔和一氧化碳)出乎意料的丰富表明,大气中碳原子的数量大约和氧原子一样多,是预期的碳原子的两倍。这表明,这颗行星在形成过程中优先吸收了富含碳的气体,这只有在它最初形成时围绕其恒星运行的距离远得多的情况下才有可能,很可能与我们太阳系中的木星或土星的距离相似。
华威大学物理系的Siddharth Gandhi博士说:“关键的化学物质是含碳和含氮的物种。如果这些物种在我们探测到的水平上,这就表明大气中的碳含量比氧气高。我们第一次用这六种化学物质来缩小它在原行星盘上最初形成的位置。
“如果一颗行星的大气中有如此丰富的碳,那么它是不可能形成的,如果它在水蒸气的凝结线上。”在这颗行星的高温下(1500k),如果大气中包含的所有元素的比例与母星相同,那么氧的含量应该是碳的两倍,并且主要与氢结合形成水或与碳结合形成一氧化碳。我们截然不同的发现与目前的认识相一致,即像HD 209458b这样的热木星是在远离其当前位置的地方形成的。”
利用行星形成的模型,天文学家将HD 209458b的化学特征与他们预计看到的这种类型的行星进行了比较。
太阳系最初是由环绕恒星的物质组成的圆盘,这些物质聚集在一起形成行星的固体核心,然后吸积气态物质形成大气。在离恒星较热的地方,很大一部分氧气仍以水蒸气的形式存在于大气中。在更远的地方,随着温度下降,水凝结成冰并被锁定在行星的核心,大气层中更多的是由碳和氮分子组成的。因此,接近太阳轨道的行星的大气中应该富含氧气,而不是碳。
HD 209458b是通过中天法发现的第一颗系外行星,通过观察它从其恒星前面经过。它曾是许多研究的主题,但这是首次在其大气中测量出六个独立的分子,从而创造出详细的“化学指纹”。
华威大学研究小组的Matteo Brogi博士补充道:“通过扩大这些观察,我们将能够从它们的形成位置和早期演化方面判断我们所处的行星的类别。”很重要的一点是,我们不能假设只有几种分子物种对确定这些行星的光谱很重要,就像以前经常做的那样。探测尽可能多的分子是有用的,因为我们需要有一个我们可以探测到的化学物种的完整组合,当我们继续在有适宜生命存在条件的行星上测试这项技术时。”
意大利国家天体物理研究所(INAF)的研究员、论文的第一作者Paolo Giacobbe说:“如果这是一个新奇的发现,它将始于‘最开始只有水……“因为从近红外观测得出的关于系外行星大气的绝大多数推断都是基于水汽的存在(或不存在),而水汽在光谱的这一区域占主导地位。”我们问自己:真的有可能理论中所期望的所有其他物种都没有留下任何可测量的痕迹吗?多亏了我们改进分析技术的努力,我们发现可以探测到它们,这开启了有待探索的新领域。”