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奇怪星球:HD 189733b

2024-07-19科学

一颗木星大小的系外行星长期以来一直吸引着天文学家,因为它有灼热的高温和呼啸的风。近来,韦伯太空望远镜的数据揭示了这颗行星的另一个有趣特征:它散发着某种特殊的气味。

科学家们于2005年首次发现HD 189733b,后来将这颗气态行星确定为「热木星」,这颗行星的化学成分与我们太阳系中最大的木星相似,但温度更高。

HD 189733b距离地球64光年,这颗行星不仅是一颗气态巨行星,也是系外行星领域的‘巨人’,因为它是有史以来发现的首批凌日系外行星之一。约翰·霍普金斯大学天体物理学家傅光伟在一封电子邮件中说:「这是我们对系外行星大气化学和物理学的许多理解的锚点。」

这颗行星体积超过比木星10%,但要热得多,因为它离恒星的距离是水星离太阳的13倍。HD 189733b绕恒星一周只需要大约两个地球日。值得注意的是,与因为距离恒星更近,使这颗行星的平均温度达到926摄氏度,强风使玻璃状硅酸盐颗粒以每小时8046公里的速度从地球周围的高云中侧向降落。

天文学家使用韦伯望远镜和红外线研究这颗行星,结果使他们大吃一惊,硫化氢存在与存在于这颗气态巨行星上,但在我们的太阳系外,这种分子的证据一直难以捉摸。研究团队在行星大气中还发现了水、二氧化碳和一氧化碳,这意味着这些分子可能在其他气态巨行星中很常见。虽然天文学家认为HD 189733b上不会存在生命,因为它的温度很高,但在系外行星上检测到像硫这样的构成元素,可以揭示行星的基本形成。

硫是构建更复杂分子的重要元素,与碳、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。以前在其他系外行星大气中也发现过具有不同气味的分子,如氨,韦伯的能力使科学家能够比以前更详细地识别系外行星周围大气中的特定化学物质。

在我们的太阳系中,海王星和天王星虽然整体质量较小,但是比木星和土星等气态巨星含有更多的金属。天文学家认为,海王星和天王星的形成涉及更多的冰、岩石和金属,而不是氢气和氦气等气体。韦布的数据还显示,HD 189733b上的重金属水平与木星上的水平相似。现在,该团队将寻找其他系外行星上的硫特征,并确定高浓度的硫化合物是否会影响一些行星与其宿主恒星的关系。

研究人员介绍:「HD 189733b是一颗基准行星,但它只代表一个数据点。」「正如个体人类展现出独特的特征一样,我们的集体行为也遵循着明确的趋势和模式。随着韦伯太空望远镜的更多数据集的出现,我们的目标是了解行星是如何形成的,以及我们的太阳系在银河系中是否是独一无二的。」