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奇怪星球:HD 189733b

2024-07-19科學

一顆木星大小的系外行星長期以來一直吸引著天文學家,因為它有灼熱的高溫和呼嘯的風。近來,韋伯太空望遠鏡的數據揭示了這顆行星的另一個有趣特征:它散發著某種特殊的氣味。

科學家們於2005年首次發現HD 189733b,後來將這顆氣態行星確定為「熱木星」,這顆行星的化學成分與我們太陽系中最大的木星相似,但溫度更高。

HD 189733b距離地球64光年,這顆行星不僅是一顆氣態巨行星,也是系外行星領域的‘巨人’,因為它是有史以來發現的首批淩日系外行星之一。約翰·霍普金斯大學天體物理學家傅光偉在一封電子郵件中說:「這是我們對系外行星大氣化學和物理學的許多理解的錨點。」

這顆行星體積超過比木星10%,但要熱得多,因為它離恒星的距離是水星離太陽的13倍。HD 189733b繞恒星一周只需要大約兩個地球日。值得註意的是,與因為距離恒星更近,使這顆行星的平均溫度達到926攝氏度,強風使玻璃狀矽酸鹽顆粒以每小時8046公裏的速度從地球周圍的高雲中側向降落。

天文學家使用韋伯望遠鏡和紅外線研究這顆行星,結果使他們大吃一驚,硫化氫存在與存在於這顆氣態巨行星上,但在我們的太陽系外,這種分子的證據一直難以捉摸。研究團隊在行星大氣中還發現了水、二氧化碳和一氧化碳,這意味著這些分子可能在其他氣態巨行星中很常見。雖然天文學家認為HD 189733b上不會存在生命,因為它的溫度很高,但在系外行星上檢測到像硫這樣的構成元素,可以揭示行星的基本形成。

硫是構建更復雜分子的重要元素,與碳、氮、氧和磷酸鹽一樣,科學家需要對其進行更多研究,以充分了解行星是如何形成的以及它們是由什麽組成的。以前在其他系外行星大氣中也發現過具有不同氣味的分子,如氨,韋伯的能力使科學家能夠比以前更詳細地辨識系外行星周圍大氣中的特定化學物質。

在我們的太陽系中,海王星和天王星雖然整體質素較小,但是比木星和土星等氣態巨星含有更多的金屬。天文學家認為,海王星和天王星的形成涉及更多的冰、巖石和金屬,而不是氫氣和氦氣等氣體。韋布的數據還顯示,HD 189733b上的重金屬水平與木星上的水平相似。現在,該團隊將尋找其他系外行星上的硫特征,並確定高濃度的硫化合物是否會影響一些行星與其宿主恒星的關系。

研究人員介紹:「HD 189733b是一顆基準行星,但它只代表一個數據點。」「正如個體人類展現出獨特的特征一樣,我們的集體行為也遵循著明確的趨勢和模式。隨著韋伯太空望遠鏡的更多數據集的出現,我們的目標是了解行星是如何形成的,以及我們的太陽系在銀河系中是否是獨一無二的。」