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日本天文学家发现40光年远超级地球

英国每日邮报报道,近日对距离地球40光年的超级地球的蓝色光观测表明,这颗星球具有厚厚的、潮湿含水的大气层。日本天文学家利用昴星望远镜观测到这颗超级地球的行星过境。

天文学家之前证实这颗外来行星具有厚重的大气层,但无法确定大气层的组成主要是氢气还是潮湿的水蒸气。最新发现证实了超级地球的大气层富含水份。

超级地球是太阳系外环绕恒星的系外行星,它们比地球更大,但比如天王星或者海王星这样的冰巨星要小。这类星球的行星过境使得科学家能够发现恒星亮度的波长变化,后者暗示着行星的大气层组成成分。

如果科学家能够确定一颗超级地球的主要大气成分,他们将能够查明这颗行星的出生地和形成历史。这颗名为GJ 1214 b的行星是最著名的超级地球之一,它是由地基望远镜对M型红矮星用凌星法探测系外行星项目(MEarth Project)于2009年发现的。这颗超级地球直径为地球的2.6倍,重量是后者的7倍。

如果天空有一个以氢为主的大气层(顶部图片),瑞利散射会分散宿主恒星大气层的蓝色光。中间图片显示了瑞利散射在富含水的大气层里相对更弱,而底部图片显示了如果天空是大量云层的情形。

这颗行星以200万千米的距离环绕一颗红矮星运行,公转周期为38小时,由此估计它的温度约为230摄氏度。去年哈勃太空望远镜在该行星过境时对其进行了监测。在过境过程中,恒星的光透过行星大气层被过滤,这提供了气体混合的线索。科学家发现GJ 1214 b的光谱毫无特色,它覆盖了一系列波长或者颜色,此外它还暗示着这些行星具有密集的水蒸气大气层。

这张艺术家印象图显示了GJ 1214 b和两颗假设的卫星。

昴星望远镜发现可见光波长下微弱的瑞利散射,研究人员称这提供了水主导的大气层的“强有力证据”。产生微弱瑞利散射的另一种可能性是行星具有氢主导的大气层,同时还有大量云层。

当光粒子在媒介物里发生散射且波长无变化时就会产生瑞利散射。在富含水的大气层里,例如GJ 1214 b行星,瑞利散射的效应比氢主导大气层里的要微弱的多。

到目前为止,科学家大约发现了800多颗系外行星,其中12颗或可能具有适合生命存在的环境。此外还包括一些非常罕见的发现,例如一颗行星像泡沫聚苯乙烯一样通风,另一颗则会下玻璃雨。

研究人员声称在银河系内应该至少存在1000亿颗类似地球的行星。然而天文学家表示,GJ 1214 b的温度太高,生命可能不适合存在。

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  2015-07-12  5172 0
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