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人類首次在系外行星大氣中發現鐵和鈦

NASA宣佈確認了715顆太陽系外行星(Photo: NASA)

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【大紀元2018年08月17日訊】(大紀元記者高杉編譯報導)科學家在一個距離地球650光年的超高溫行星所擁有的大氣層內,檢測到有氣化的存在。這是人類歷史上首次在系外行星大氣中發現金屬元素。

據CNN報導,一組歐洲研究人員在最新一期的《自然》雜誌上發表的研究論文中說,這顆遙遠的氣體巨星的平均溫度為3,770攝氏度(6,830華氏度),其表面溫度接近太陽。這顆星球是「超高溫木星」的原型,它是恆星和氣態巨行星之間的過渡天體。

被命名為「KELT-9b」的系外行星是科學家們在去年研究天鵝座的時候發現的。「超熱木星」是一個非官方的術語,指溫度超過3100華氏度(1700攝氏度)的熱木星系外行星。

這是人類第一次在一個行星的大氣中檢測到重金屬。這一發現進一步增加了人們對「KELT-9b」的興趣。曾在一顆系外行星的大氣層中被發現過,但不是以原子的形式被發現的。2017年9月,天文學家通過哈勃太空望遠鏡進行觀測後宣布,他們在一顆名為「開普勒- 13a」的系外行星的大氣層中發現了二氧化鈦(由一個鈦原子和兩個氧原子組成的分子)。

研究員凱文‧亨(Kevin Heng)在一篇博客中解釋說:該行星的極端高溫意味著研究人員在其大氣層中所發現的和鈦原子都可能是獨立的原子,而不是與其它分子的結合。因為「KELT-9b」非常熱,所以原子不會在大氣中凝結成雲,而是自由漂浮。

他補充說:「雲層之所以不存在,可能是因為在4000開爾文的溫度下,很難從氣態中凝結出任何固體物質。」

證據在光譜上

凱文‧亨解釋說,鐵和鈦「長期以來一直是系外行星形成理論的一個組成部分,但它們從未被直接探測到」。它們是被研究人員通過檢測行星的光線而檢測到的。因為光會在星球前經過,根據對光譜數據波動的研究,凱文‧亨和他的同事們就可以發現大氣中是否存在重金屬的證據。

當你把光線分成光譜時,不同的原子或分子就都會有一個自己的「指紋」。只要有足夠的分辨率,只要有足夠的數據,每種分子都有一個獨特的指紋。

除了能夠給研究人員提供有關行星形成的有價值信息,以及解釋為什麼有些天體會變成氣態巨星而不是恆星之外,在未來,這個被用於進行金屬探測的技術還可能會被用於在外星尋找生物特徵。

生物特徵是生命存在的證據——想想地球的綠色森林或者它們產生的氧氣——可能是能夠被發現在我們太陽系外存在外星生命的第一個信號。但是尋找它們並不是那麼容易,我們只有一個自己的地球的例子來估計這些生物特徵可能是什麼樣的,而外星生命也可能會發出完全不同的生物特徵信號。

在104顆系外行星的新發現中,天文學家發現了四顆類似於地球的行星。它們圍繞著一顆矮星運行。其中的兩顆有支持生命存在的可能性。美國國家航空航天局開普勒太空望遠鏡(NASA Kepler Space Telescope),已經幫助證實了成千上萬的系外行星的存在。

熱,熱,熱

天文學家不太可能在這顆地獄般的「KELT-9b」行星上發現任何生命跡象。研究人員斯科特‧高迪(Scott Gaudi)在去年告訴CNN,它是我們所知的系外行星中最熱的行星。

木星是太陽系中最大的行星。但「KELT-9b」要大得多:質量是木星的三倍,直徑是木星的兩倍。而且它的軌道非常接近母星「KELT-9」,以至於它每隔一天半繞著它的軌道運行一週,而不是地球繞太陽運行的一年。

高迪介紹說:「由於它極其熾熱、發光和近距離的恆星,『KELT-9b』一直受到紫外線和高能輻射的衝擊。如果你把水倒在水面上,它會立即會被分離成為氧和氫。」

更奇怪的是,它的運行是垂直於其恆星的軌道,繞著恆星的兩極而不是赤道運行。研究人員還認為,它的軌道就像從一個頂部開始,然後越來越近,超高溫、近恆星軌道和高輻射可能導致它也存在不了多長時間了。#

責任編輯:葉紫微

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2018-08-17 9:36 AM
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