一顆系外行星正在失去“重金屬”大氣

科技日報北京8月6日電(記者劉霞)據美國國家航空航天局(NASA)官網近日報導,哈勃太空望遠鏡發現,“重金屬”(比氫氣和氦氣更重)鎂和鐵氣體正從系外行星WASP-121b向外逃逸.這是科學家首次發現“重金屬”從一顆熱木星中逃逸,有助於釐清行星是如何失去其原始大氣的.

WASP-121系統距地球約900光年. WASP-121b是一顆熱木星.通常情況下,熱木星大小的行星很冷,可以讓較重的元素(如鎂和鐵)凝固成雲.但WASP-121b並非如此,它的軌道離其主恆星很近,使其上層大氣的溫度達到2538℃.此外,由於引力的潮汐作用,行星呈足球形狀.

研究負責人、美國約翰⋅霍普金斯大學的大衛⋅辛格解釋說,科學家此前已經在其他熱木星內看到了重金屬,但僅在其低層大氣中,所以不知道它們是否在逃逸;而現在,在WASP-121b上他們看到鎂離子和鐵氣體正遠離行星.這些重金屬之所以會逃逸,部分原因在於這顆熱木星太大,而其引力又相對較弱.

研究人員稱:“我們選擇這個星球是因為它非常極端.它太熱了,很好觀察,是發現重金屬的絕佳目標.”

研究人員使用哈勃望遠鏡上的成像光譜儀在紫外線中搜索印在主恆星星光上的鎂和鐵的光譜特徵,當WASP-121b通過其主恆星面前時,會導致後者星光變暗.

這顆系外行星也是NASA即將推出的詹姆斯⋅韋伯太空望遠鏡在紅外線下搜尋水和二氧化碳的完美目標,這兩大望遠鏡“強強聯手”,將為天文學家提供組成這顆行星大氣的更完整的化學元素清單.

對WASP-121b的觀察也有助於釐清行星如何失去其原始大氣.當行星形成時,會聚集形成一個大氣層,其中包含來自行星和恆星形成星盤的氣體.這些大氣主要由原始的氫氣和氦氣組成.而當行星靠近它的恆星時,大氣會消散.

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