科学家发现“炽热木星”大气层隐藏着水分子

 

 

科学家对10颗“炽热木星”行星进行勘测，发现它们大气层中隐藏着水。

据国外媒体报道，目前，一支研究小组使用哈勃和斯皮策太空望远镜勘测穿过行星大气层的光线，跟踪发现神秘的水分子。之前研究表明，“炽热木星”大气层含有水分低于之前预期，通过研究大气层中的元素，他们发现存在大气云层中隐藏着水。

“炽热木星”行星的体积至少比木星大，但是它们的轨道比木星更接近于主恒星。它们的体积较大和近轨道特征，使它们成为最易被发现的系外行星，当它们掠过主恒星前方时，恒星产生的引力作用会导致恒星光线变得昏暗。

虽然能够很容易发现这样的行星，却很难对它们进行研究，即使最强大的望远镜直接观测行星时也很难处理刺眼的恒星光线。英国埃克塞特大学天文学家大卫-辛格(David Sing)教授结合哈勃和斯皮策太空望远镜观测数据，比之前进行了更广泛的波长光谱测量。

研究小组使用哈勃和斯皮策太空望远镜观测了两颗行星——HD 209458b和HD 189733b，同时，使用哈勃望远镜观测其它8颗系外行星——WASP-6b、WASP-12b、WASP-17b、WASP-19b、WASP-31b、 WASP-39b、HAT-P-1b和HAT-P-12b。

这项勘测分析的光线光谱范围较广，从紫外线(波长300纳米)至中红外线(波长4500纳米)。他们测量了穿过行星大气层上层的恒星光线，恒星光线在太空继续扩散之前进行了过滤，最终可以通过太空望远镜进行观测。

对比恒星未过滤光线和行星大气层过滤光线的光谱，科学家能够测量行星大气成分和一些元素的浓度，其中包括水。研究人员对这10颗“炽热木星”进行了光谱测量，它们的体积大约是木星的1-2倍。最终研究结果令人吃惊，他们发现行星大气云层中隐藏着水。对于没有云层的系外行星，水的光谱信号很容易探测到，但拥有云层的系外行星却很难发现。

当一颗系外地星掠过主恒星前方，从地球角度进行观测时，部分恒星光线将穿过行星外大气层，形成可辨认的模式。这些行星指纹便于研究小组从不同元素和分子中提取重要特征，并识别它们是有云层还有没有云层的系外行星。

该研究报告合著作者、美国宇航局戈达德宇宙飞行中心汉娜-沃克福德(Hannah Wakeford)博士解释，行星大气层在恒星光线中残留独特的指纹信息，当恒星光线抵达地球时我们可以进行研究分析。

研究小组模型显示，虽然没有大气云层的系外行星具有较强的水分子迹象，但是具有微弱水分子迹象的“炽热木星”大气层也包含着云层和薄雾，从观测角度来看，以上两者都隐藏着水分子。辛格指出，我们并不确定这些云层的具体成分，但认为很可能存在着硅酸盐、铁或者金刚砂微粒。