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数据揭示了热海王星大气中尹人香蕉网分子吸收的证据

天文学与空间 2022-04-16 00:01:59

新墨西哥大学 这位艺术家的印象展示了近似比例的LTT9779系统,左边是炽热的海王星大小的行星,右边是它附近明亮的恒星

根据这颗行星的强烈辐射,物质流出这颗行星的轨迹是假设的,但也是可能的

学分:埃塞恩·施密特,堪萨斯大学 一个国际科学家小组最近测量了一颗罕见的炽热海王星系外行星的大气光谱,美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)上个月刚刚宣布了这一发现

这一发现是由现已退役的美国宇航局斯皮策太空望远镜提供的数据做出的,该望远镜可以用独特的红外视角观察太空中光学望远镜看不到的区域

美国国家航空航天局的TESS任务的主要目标之一是寻找新的小行星,这些行星将是大气表征的良好目标

在其任务的早期,它发现了LTT9779b,这是一颗围绕着距离地球260光年的类太阳恒星运行的行星

这颗行星比海王星稍大一点,轨道非常靠近它的恒星

这颗行星位于“炽热的海王星沙漠”,那里不应该有行星

事实上,大多数近距离的热系外行星要么是木星或土星大小的气态巨行星,它们的质量足以利用自身的高重力对抗恒星造成的蒸发来保留大部分大气,要么是很久以前就已经失去大气的小型岩石系外行星

新墨西哥大学物理学和天文学助理教授戴安娜·德拉戈米尔解释说:“这颗超热的海王星是一颗‘中等’大小的系外行星,它的轨道非常靠近它的恒星(完成一次轨道运行只需要19个小时),但是它的低密度表明它仍然有一个至少相当于这颗行星质量10%的大气层。”她正在领导这项涉及25个以上机构的工作

这位艺术家的印象显示了LTT9779b在它环绕的恒星附近,并突出了这颗行星的极热(2000开尔文)的白天和相当炎热的夜晚(大约1000千)

学分:埃塞恩·施密特,堪萨斯大学 这个系统的年龄是20亿年

在如此高的温度下,这颗行星的大气层应该早就蒸发了,在系统生命的早期

“炽热的海王星是罕见的,在这样一个极端的环境中,很难解释它的存在,因为它的质量不够大,无法在大气中保持很长时间

那么它是怎么做到的呢?“LTT9779b让我们摸不着头脑,但它有大气层这一事实给了我们一个研究这种行星的罕见方法,所以我们决定用另一架望远镜探测它,”德拉戈米尔补充道

为了研究它的大气成分并进一步揭示它的起源,科学家们用斯皮策红外阵列照相机(IRAC)对炽热的海王星进行了二次日食观测

斯皮策的观测证实了大气的存在,并能够测量这颗行星的极高温度,约为2000开尔文(约3000华氏度)

“我们第一次测量了来自不应该存在的星球的光!”赛义德·德拉戈米尔

在将斯皮策的观察结果与苔丝带通中的次月食测量结果相结合后,科学家们研究了由此产生的发射光谱,并确定了行星大气中分子吸收的证据,他们认为这可能是由于一氧化碳造成的

这种分子在热的大型行星(热木星)的大气中并不意外,但是在热的海王星中发现它可能会为这颗行星的起源以及它如何保持其大气提供线索

这一结果是第一次探测到由泰丝发现的系外行星的大气特征,也是首次探测到超高温海王星

德拉戈米尔说:“如果地球周围有很多大气层,比如LTT9779b,那么你就可以更容易地研究它。”

“较小的大气层将更难观察到

“结果表明,LTT9779b是美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的一个极好的附加表征目标,这也可以验证观察到的分子吸收是否确实是由一氧化碳引起的

这位艺术家的印象显示LTT9779b正在绕着它的轨道运行

这次凌日短暂地阻挡了恒星的一部分光线,这也是美国国家航空航天局的泰丝任务首次发现这颗行星的原因

学分:埃塞恩·施密特,堪萨斯大学 由堪萨斯大学助理教授伊恩·克罗斯菲尔德领导的一篇论文也发现了一些迹象,表明该星球的大气中重元素含量比预期的要高

这也很有趣,因为我们太阳系中两个大小相似的行星,海王星和天王星,主要由氢和氦等轻元素组成

“LTT9779是这些超级令人兴奋的目标之一,是我们了解热镌-繻的非常罕见的宝石

蒙特利尔大学教授、系外行星研究所(iREx)成员比约恩·本奈克说:“我们相信我们在它的大气中检测到了一氧化碳,而且永久的白天非常热,而传递到夜晚的热量很少。”

“这两项发现使得LTT9779b说,有一个非常强烈的信号可以观察到,这使得这颗行星成为一个非常有趣的目标,在未来与JWST一起进行详细的描述

" 综上所述,这些结果为在这个炎热的海王星沙漠中发现的更大样本系外行星的类似研究奠定了基础,这是揭示这一独特系外行星种群起源的关键

这项名为“斯皮策揭示了热海王星LTT 9779b大气中分子吸收的证据”的研究发表在《天体物理学杂志快报》上

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