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韦伯望远镜在奇异的系外行星大气层中嗅到臭鸡蛋

2024-07-09科学

HD 189733 b的概念图,这是离地球最近的热木星。

罗伯托·莫拉尔·坎达诺萨/约翰霍普金斯大学

詹姆斯·韦伯太空望远镜仔细研究了一颗著名的系外行星的大气层,该系外行星会下雨。

这颗巨大的行星被称为HD 189733b,是一个汹涌的地狱,因为它离恒星的距离是水星距离太阳的13倍。它的温度接近 2,000 华氏度,狂风超过每小时 5,000 英里。

但多亏了强大的韦伯,天文学家发现了这个奇怪世界的一个令人惊讶的新细节:它臭得很厉害。望远镜捕捉到了硫化氢气体的痕迹,这种气体使臭鸡蛋具有可怕的气味 「硫化氢是一种我们不知道存在的主要分子。我们预测它会,我们知道它在木星,但我们还没有真正在太阳系外检测到它,「约翰霍普金斯大学的主要作者和天体物理学家傅光伟说。

HD 189733 b自2005年被发现以来,一直是大气表征的基准行星。 罗伯托·莫拉尔·坎达诺萨/约翰霍普金斯大学

这颗行星的大气评估

太阳系外的行星是极其奇异的世界。2005年,这颗钴蓝色的星球被发现,与地球的色调相似。

然而,进一步的分析揭示了一个敌对的现实——过热的风以 七倍 音速将液态硅酸盐玻璃推向一边。

从天文学的角度来看,它是迄今为止发现的最接近的热木星之一——距离地球只有64光年。这种接近性使它成为研究 系外行星 大气的主要候选者。它在不到两个地球日的时间内完成了围绕其近母星的轨道。

韦伯的先进仪器为科学家提供了一种分析系外行星大气的新方法。

有趣的是,探测硫化氢的微弱特征有助于研究人员了解其大气中的整体硫含量。虽然这颗行星绝对不适合生命存在,但硫磺的发现是一件大事。

「硫是构建更复杂分子的重要元素,并且 - 像碳,氮,氧和磷酸盐一样 - 科学家需要对其进行更多研究,以充分了解行星是如何形成的以及它们是由什么组成的,」傅说。

傅的团队并没有仅仅找到硫磺。他们更进一步,准确地量化了为地球氧气和碳循环提供动力的关键元素:水、二氧化碳和一氧化碳。

重金属的存在

该研究还揭示了HD 189733b的其他方面。

韦伯发现了重金属的证据,这可以帮助行星科学家了解行星质量和成分之间的联系。

在我们的太阳系中,像海王星和天王星这样的冰冷巨行星比木星和土星等气态巨行星更小,含有更多的金属。作者强调,这种差异表明,当我们的太阳系是一团旋转的云时,冰冷的巨人在形成过程中抓住了更多的岩石和冰。

科学家们现在想知道这种趋势是否适用于其他太阳系的行星。「现在我们有了这项新的测量结果,表明它所具有的金属浓度确实为研究行星的成分如何随其质量和半径而变化提供了一个非常重要的锚点,」傅解释说。

「这些发现支持了我们对行星如何形成的理解,在最初的核心形成后通过创造更多的固体物质,然后用重金属自然增强。

韦伯 的数据还显示,正如之前假设的那样,这颗行星的大气层缺乏高甲烷浓度。甲烷的缺乏可能是由于其炙热的环境。

在HD 189733 b上嗅出硫后,该团队还计划在其他系外行星上寻找它。根据 新闻稿 ,该团队对行星的硫丰度如何与它与灼热的母星的接近程度有关特别感兴趣。

研究结果已发表在 【自然 】杂志上。