天文學(xué)家對(duì)被稱為熱木星的系外行星的化學(xué)和物理構(gòu)成有了深入了解

2025-12-10 13:46:30 分類：熱點(diǎn) 閱讀(9326)

天文學(xué)家對(duì)被稱為熱木星的系外行星的化學(xué)和物理構(gòu)成有了深入了解
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：通過(guò)將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果跟理論模型相結(jié)合，一個(gè)天文學(xué)家小組對(duì)被稱為熱木星的學(xué)家星的系外行星學(xué)和各種系外行星的化學(xué)和物理構(gòu)成有了深入了解。這些發(fā)現(xiàn)為這組行星提供了一個(gè)新的對(duì)被的化上海外圍模特經(jīng)紀(jì)人（外圍預(yù)約）外圍女（電話微信199-7144-9724）一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排、改進(jìn)的熱木入解“實(shí)地指南”并為有關(guān)行星形成的一般想法提供了信息。
熱木星--以極其緊密的物理軌道圍繞其宿主恒星運(yùn)行的巨型氣體行星--由于一項(xiàng)結(jié)合了理論模型和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的新研究而變得不再那么神秘。
以往的構(gòu)成研究主要集中在被歸類為“熱木星”的個(gè)別世界上，因?yàn)樗鼈兏覀兲?yáng)系中的有深氣體巨頭表面上非常相似，而這項(xiàng)新研究則是天文第一個(gè)研究更廣泛的奇怪世界的群體的研究。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《Nature Astronomy》上，學(xué)家星的系外行星學(xué)和這為天文學(xué)家提供了一份前所未有的對(duì)被的化上海外圍模特經(jīng)紀(jì)人（外圍預(yù)約）外圍女（電話微信199-7144-9724）一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排關(guān)于熱木星的 “實(shí)地指南”并提供了關(guān)于一般行星形成的洞察力。該研究由亞利桑那大學(xué)Steward天文臺(tái)的熱木入解Megan Mansfield領(lǐng)導(dǎo)，參與還包括來(lái)自亞利桑那大學(xué)地球和空間探索學(xué)院的物理論文共同作者和助理教授Michael Line、及博士生Lindsey Wiser和前博士生Ehsan Gharib-Nezhad。構(gòu)成
盡管天文學(xué)家認(rèn)為每10顆恒星中只有1顆存在熱木星類的有深系外行星，但這些奇特的天文行星在迄今發(fā)現(xiàn)的系外行星中占了相當(dāng)大的比例，因?yàn)樗鼈儽绕渌愋偷南低庑行侨鐜r石的、更像地球的行星或更小、更冷的氣體行星更大更亮。所有熱木星的大小從木星的1/3到10個(gè)木星質(zhì)量不等，它們都以極近的距離圍繞其主星運(yùn)行，通常比我們太陽(yáng)系中最內(nèi)側(cè)的行星水星離太陽(yáng)還要近。在典型的熱木星上，一個(gè)“年”持續(xù)幾個(gè)小時(shí)或最多幾天。作為比較，水星需要差不多三個(gè)月的時(shí)間來(lái)完成繞太陽(yáng)的旅行。
由于它們的軌道非常近，大多數(shù)（如果不是全部的話）熱木星被認(rèn)為是跟它們的宿主恒星高速擁抱在一起，它們一邊永遠(yuǎn)暴露在恒星的輻射之下另一邊則被籠罩在永久的黑暗中。一個(gè)典型的熱木星的表面可以熱到近5000華氏度，而“較冷”的標(biāo)本則達(dá)到1400度--熱到足以熔化鋁。
據(jù)悉，這項(xiàng)研究使用了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的觀測(cè)，盡管哈勃不能直接對(duì)這些行星進(jìn)行成像但該團(tuán)隊(duì)還是能直接測(cè)量熱木星的發(fā)射光譜。
Mansfield說(shuō)道：“這些系統(tǒng)、這些恒星和它們的熱木星距離太遠(yuǎn)，無(wú)法解決單個(gè)恒星和它的行星。我們所能看到的只是一個(gè)點(diǎn)--兩者的組合光源。”
Mansfield和她的團(tuán)隊(duì)使用了一種被稱為二次日蝕的方法，以從觀測(cè)中提取信息進(jìn)而使他們能深入窺視行星的大氣層并深入了解它們的結(jié)構(gòu)和化學(xué)構(gòu)成。這項(xiàng)技術(shù)涉及到對(duì)同一系統(tǒng)的重復(fù)觀測(cè)、在其軌道的不同地方捕捉行星。
“我們基本上測(cè)量了來(lái)自恒星和它的行星的綜合光線，并將該測(cè)量值跟我們?cè)谛行请[藏在其恒星后面時(shí)看到的情況進(jìn)行比較。這使得我們能夠減去恒星的貢獻(xiàn)并分離出行星發(fā)出的光，盡管我們不能直接看到它，”Mansfield說(shuō)道。
日食數(shù)據(jù)為研究人員提供了對(duì)熱木星大氣層熱結(jié)構(gòu)的洞察力并使他們能為每個(gè)熱木星構(gòu)建單獨(dú)的溫度和壓力曲線。然后，研究小組分析了來(lái)自每個(gè)熱木星系統(tǒng)的近紅外光--這是一個(gè)剛好超出人類可以看到的范圍的波長(zhǎng)帶--以尋找吸收特征。由于每個(gè)分子或原子都有自己特定的吸收特征，就像指紋一樣，所以通過(guò)觀察不同的波長(zhǎng)，研究人員可以獲得有關(guān)熱木星化學(xué)構(gòu)成的信息。如如果行星的大氣層中存在水，那么它將能吸收1.4微米的光，這屬于哈勃能很好看到的波長(zhǎng)范圍。
Mansfield說(shuō)道：“在某種程度上，我們利用分子來(lái)掃描這些熱木星上的大氣層。我們可以利用我們觀察到的光譜來(lái)獲得關(guān)于大氣層是由什么組成的信息，我們還可以獲得關(guān)于大氣層結(jié)構(gòu)的信息。”
此外，研究小組還展開(kāi)了更進(jìn)一步的工作。他們對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了量化并將其跟Line開(kāi)發(fā)的模型進(jìn)行了比較，據(jù)悉，這些模型被認(rèn)為是在熱木星的大氣中發(fā)揮作用的物理過(guò)程。Mansfield表示，這兩組數(shù)據(jù)非常吻合，證實(shí)了基于理論工作的關(guān)于行星性質(zhì)的許多預(yù)測(cè)似乎是正確的，他稱這些發(fā)現(xiàn)令人激動(dòng)，因?yàn)樗鼈兪侨魏螙|西都不能保證的。
而這些結(jié)果表明，所有的熱木星--不僅僅是研究中包括的19顆--都可能包含類似的分子，如水和一氧化碳以及少量的其他分子。各個(gè)行星之間的差異應(yīng)該主要是這些分子的相對(duì)數(shù)量不同。研究結(jié)果還顯示，觀察到的水吸收特征在每顆熱木星之間略有不同。
Mansfield稱：“綜合來(lái)看，我們的結(jié)果告訴我們，我們很有可能已經(jīng)弄清楚了這些行星的化學(xué)中所發(fā)生的大問(wèn)題。同時(shí)，每顆行星都有自己的化學(xué)構(gòu)成，這也影響了我們?cè)谟^測(cè)中看到的東西。”
論文共同作者Line則稱：“在過(guò)去十年時(shí)間中，在熱木星大氣方面有很多令人興奮和意想不到的發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)調(diào)查的好處是，也許這些世界并不像我們最初預(yù)期的那樣奇特；它們看起來(lái)與我們的模型預(yù)測(cè)很一致。”
根據(jù)研究人員們的說(shuō)法，這些結(jié)果可以用來(lái)指導(dǎo)天文學(xué)家在觀察以前沒(méi)有研究過(guò)的熱木星時(shí)可能看到的預(yù)期。