科学家首次在“超级地球”大气层中检测到气体
艺术家的印象。图片来源:NASA/ESA 哈勃太空望远镜
天文学家首次检测到“超级地球’——我们银河系中最常见的行星类型。在其他太阳系中发现的这些系外行星的质量比地球大,但比我们太阳系中发现的气态巨行星小得多,例如和。
这颗超级地球被称为 55 Cancri e,绕恒星运行55 癌症,距离地球约40光年。 55 Cancri e 质量约为地球质量的 8 倍,是一颗超级地球,通过一项新的研究,我们现在知道它的大气层含有氢和氦,但不含有水蒸气。
就其本身而言,这些元素可能听起来并不是一个巨大的发现,但当你想到天文学家已经能够测量出一颗距离我们惊人的 40 光年的行星的大气成分时,这真是一个突破性的发现。客观地说,1 光年超过 9 万亿公里(或约 6 万亿英里),所以我们说的是非常非常远的距离。
为了分析 55 Cancri e 的大气层,由英国伦敦大学学院 (UCL) 领导的一个科学家小组使用了通过NASA/ESA 哈勃太空望远镜,及其广角相机3(WFC3),可测量紫外线和可见光 (UVIS) 以及近红外 (NIR) 光。
“这是一个非常令人兴奋的结果,因为这是我们第一次能够找到显示超级地球大气中存在的气体的光谱指纹,”其中一位研究人员 Angelos Tsiaras 说道。 “对 55 Cancri e 大气层的观测表明,这颗行星已经成功地从其最初形成的星云中保留了大量的氢和氦。”
虽然 WFC3 仪器之前曾被用来探测其他超级地球的大气层,但它从未发现任何这些光谱指纹,这正是在 55 Cancri e 中发现氢和氦如此令人兴奋的原因。
“这一结果让人们首次了解超级地球的大气层,”团队成员乔瓦娜·蒂内蒂 (Giovanna Tinetti) 说道。 “我们现在有了关于这颗行星目前是什么样子以及它可能是如何形成和演化的线索,这对 55 Cancri e 和其他超级地球具有重要意义。”
除了是人类探测到的第一个具有大气层的超级地球之外,55 Cancri e 如此引人注目的原因还在于它与其母星极其接近。正如艺术家对上面这颗系外行星的印象所暗示的那样,这种紧密的轨道意味着 55 Cancri e 上的一整年只持续 18 个小时,并且表面温度被认为高达 2,000 摄氏度(3,632 华氏度)。
但这并不是将这个超级地球从您的旅行行程中删除的唯一原因。哈勃数据中的氰化氢迹象表明可能存在富含碳的大气,并且对人类具有剧毒。
“如果下一代红外望远镜在几年内证实氰化氢和其他分子的存在,它将支持这个星球确实富含碳并且是一个非常奇特的地方的理论,”研究员乔纳森·丁尼生说。 “虽然氰化氢,或者氢氰酸,有剧毒,但它或许不是我愿意居住的星球!”