作者彼得·索利，沃里克大学 这位艺术家的概念描绘了一个行星系统
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 华威大学的天文学家已经表明，通过从外行星不可穿透的云层顶部向外窥视，有可能在外行星的大气层中探测到水蒸气
通过将该技术应用到基于已知的有云系外行星的模型中，该团队已经从原理上证明了高分辨率光谱学可以用于检查系外行星的大气，这些大气在以前由于云的密度太大而没有足够的光线穿过而难以表征
他们的技术在《皇家天文学会月报》的一篇论文中有所描述，并提供了另一种方法来检测太阳系外行星大气中水蒸气的存在——以及未来可以用来评估潜在生命迹象的其他化学物种
这项研究得到了英国研究和创新部下属的科学技术设施委员会(STFC)的资助
天文学家利用来自行星主星的光来了解它的大气层是由什么组成的
当行星经过恒星前方时，他们观察恒星光的传输，因为它掠过高层大气并改变了光谱
然后，他们可以分析这一光谱，以观察具有特定化学物质光谱特征的波长
这些化学物质，如水蒸气、甲烷和氨，在这些富含氢和氦的行星中只存在微量
然而，浓密的云层可以阻挡光线穿过大气层，留给天文学家一个毫无特色的光谱
高分辨率光谱学是一种相对较新的技术，被用于地面观测站，以更详细地观察系外行星，沃里克的研究人员希望探索这项技术是否可以用于检测这些云层上方稀薄大气层中存在的微量化学物质
虽然天文学家已经能够描述许多围绕其恒星运行的更大更热的系外行星的大气特征，这些行星被称为“热木星”，但现在发现的更小的系外行星的温度更低(低于700℃)
这些行星中有许多和海王星一样大或更小，显示出更厚的云层
他们模拟了两个先前已知的“暖海王星”，并模拟了高分辨率摄谱仪如何检测来自他们恒星的光
GJ3470b是一颗多云的行星，天文学家之前已经能够对其进行表征，而GJ436b由于云层更厚而更难进行表征
这两种模拟都表明，在高分辨率下，你只需用地面望远镜观察几个晚上，就可以很容易地探测到水蒸气、氨和甲烷等化学物质
这项技术的工作原理与最近在金星上检测磷化氢的方法不同，但它有可能被用于在太阳系以外的行星云中寻找任何类型的分子，包括磷化氢
主要作者Dr
华威大学物理系的西达尔特·甘地说:“我们一直在研究地基高分辨率光谱能否帮助我们限制有云的大气的高度，并限制那些云外的化学物质的含量
我们所看到的是，许多这些行星上都有水蒸气，我们也开始看到其他化学物质，但是云层使我们无法清楚地看到这些分子
我们需要一种方法来检测这些物种，高分辨率光谱学是一种潜在的方法，即使有多云的大气
化学丰度可以告诉你很多关于这个星球是如何形成的，因为它在大气分子上留下了化学指纹
因为它们是气体巨擘，探测大气顶部的分子也提供了一个窗口，当气体与深层混合时，可以看到内部结构
" 对系外行星的大部分观测都是通过哈勃或斯皮策等天基望远镜完成的，它们的分辨率太低，无法探测到来自云层上方的足够信号
高分辨率光谱学的优势在于它能够探测更大范围的高度
医生
甘地补充道:“相当多的这些较冷的行星太过浑浊，以至于无法用当代太空望远镜获得任何有意义的约束
据推测，随着我们发现越来越多的行星，将会有越来越多的多云行星，所以探测它们上面的东西变得非常重要
地基高分辨率光谱学以及下一代太空望远镜将能够在多云的ts平面上探测到这些痕量物种，为未来的生物标志提供了令人兴奋的潜力
" 合著者Dr
沃里克大学物理系的马特奥·布罗基说:“尽管地球和海王星之间中等大小的行星是我们银河系中最常见的，但我们的太阳系却没有它们
能够确定这些系外行星的性质使我们能够更好地定位我们的太阳系，这使我们离揭开我们起源的神秘又近了一步
"
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