哈勃和斯皮策太空望远镜探测亚海王星大气

2022-05-22 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:938 /
内容摘要:
天文学家对最近发现的两类太阳系中没有的行星感到好奇:所谓的超级地球和亚海王星,质量和大小介于地球和海王星之间的外星世界。现在,美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜和美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜已经合作,首次确定了海王星下的详细化学“指纹”。这位艺术家的插图显示了从Gli......

天文学家对最近发现的两类太阳系中没有的行星感到好奇:所谓的超级地球和亚海王星,质量和大小介于地球和海王星之间的外星世界。现在,美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜和美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜已经合作,首次确定了海王星下的详细化学“指纹”。

This artist’s illustration shows a giant cloud of hydrogen streaming off Gliese 3470b. Image credit: NASA / ESA / D. Player, STScI.

这位艺术家的插图显示了从Gliese 3470b流出的巨大氢气云。影像学分:NASA / ESA / D. Player,STScI。

我们的太阳系包含两大类行星。地球是一个多岩石的地球,水星、金星和火星也是如此。在大约小行星带的距离处,有一条“霜线”,在那里空间非常冷,更易挥发的物质,如水,可以保持冻结。这里住着气体和冰巨人& # 8212;木星、土星、天王星和海王星& # 8212;氢、氦和其他挥发物大量增加。

一颗名为格利泽3470b的次海王星系外行星不同于太阳系中的任何行星。这颗行星也被称为GJ 3470b,距离我们大约96光年,在巨蟹座的大致方向上围绕着一颗红矮星旋转。

Gliese 3470b类似于地球和海王星之间的十字,有一个巨大的岩石核心埋在一个深而破碎的氢和氦大气下。它的质量是地球的12.6倍,但略小于海王星,海王星重17倍。

美国宇航局的开普勒太空望远镜已经发现了许多类似的世界。事实上,我们银河系中80%的行星可能都属于这个质量范围。然而,天文学家们直到现在都无法理解这样一颗行星的化学性质。

通过清点格利泽3470b大气的内容,蒙特利尔大学天文学家比约恩·本奈克和他的同事们能够发现关于这颗行星的性质和起源的线索。

“从行星形成的角度来看,这是一个重大发现,”本奈克博士说。

“Gliese 3470b的轨道非常靠近这颗恒星,质量远小于木星,但它成功地吸积了原始的氢/氦大气,这些大气基本上没有受到较重元素的‘污染’。”

This artist’s illustration shows the theoretical internal structure of Gliese 3470b. Image credit: NASA / ESA / L. Hustak, STScI.

这位艺术家的插图展示了Gliese 3470b的理论内部结构。影像学分:美国航天局/欧空局/ L .胡斯塔克,科技科学。

该团队分析了哈勃/斯皮策联合数据集,该数据集包含格列塞3470b的12次凌日和20次日食。

本奈克博士说:“我们预计大气中会强烈富含较重的元素,如氧气和碳,它们正在形成丰富的水蒸气和甲烷气体,类似于我们在海王星上看到的情况。

“相反,我们发现了一种重元素含量非常低的大气,其成分类似于太阳富含氢/氦的成分。”

“其他被称为热木星的系外行星被认为是在远离恒星的地方形成的,随着时间的推移,它们会向更近的地方迁移。但这颗行星似乎就是在今天的位置形成的。”

最合理的解释是,格利泽3470b诞生于离它的红矮星很近的地方,红矮星的质量大约是我们太阳的一半。这颗行星最初是一块干燥的岩石,当它的恒星非常年轻时,它从一个原行星盘迅速吸积了氢。

“我们看到了一个物体,它能够从原行星盘吸积氢,但没有失控成为炽热的木星。这是一个有趣的制度,”本奈克博士说。

“一种解释是,在行星进一步膨胀之前,圆盘已经消散了。这颗行星被卡在了海王星之下。”

该发现发表在《自然天文学》杂志上。

_____

比约恩·本奈克等。一颗亚海王星系外行星,具有低金属度的甲烷耗尽大气和米氏散射云。《自然天文学》,2019年7月3日在线出版;doi:10.1038/s 14550-019-0800-5


标签:太空  望远镜  斯皮策  哈勃  还有