天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)氣態(tài)鐵和氣態(tài)鈦

天聞?lì)l道

KELT-9b是迄今已知最熱的系外行星。2018年夏天，瑞士天文學(xué)家在其大氣層中發(fā)現(xiàn)了氣態(tài)鐵和氣態(tài)鈦的“蛛絲馬跡”?，F(xiàn)在，這些研究人員又在其大氣中檢測(cè)到了氣化的鈉、鎂、鉻以及稀土金屬鈧和釔的痕跡。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月13日?qǐng)?bào)道，研究人員指出，類(lèi)似的系外行星可能是一個(gè)大寶庫(kù)，終有一天，他們或能在其上找到生物印記，即生命存在的跡象，以最終探究太陽(yáng)系的起源和演化歷程以及生命的起源。

“怪異”的系外行星

自上世紀(jì)90年代中期科學(xué)家發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星以來(lái)，迄今已有超過(guò)3000顆系外行星“現(xiàn)形”。與太陽(yáng)系中的行星相比，許多系外行星的環(huán)境非常極端：熾熱的氣體巨行星距離其主恒星非常近，有的公轉(zhuǎn)周期僅為幾天。

在我們的太陽(yáng)系中不存在這樣的行星，它們的存在顛覆了有關(guān)行星如何形成以及形成原因的認(rèn)知。

KELT-9是一顆位于天鵝座、距離地球650光年遠(yuǎn)的恒星。它的行星KELT-9b就是所謂“熱木星”的最極端例證，熱木星是指其公轉(zhuǎn)軌道極為接近其主恒星的類(lèi)木行星。

由于KELT-9b距離其主恒星很近，使得這顆行星大氣的溫度高達(dá)4000攝氏度。在這樣的高溫下，所有元素幾乎完全蒸發(fā)，分子被分解成原子，就像恒星外層出現(xiàn)的情況一樣。

構(gòu)成該行星大氣的原子會(huì)吸收光譜中特定顏色的光，每個(gè)原子吸收一種獨(dú)特顏色的光。這些顏色“指紋”可以用安裝在大型望遠(yuǎn)鏡上的靈敏光譜儀測(cè)量，使天文學(xué)家能夠分辨距離地球許多光年的行星的大氣化學(xué)成分。

研究太陽(yáng)系起源的寶庫(kù)

伯爾尼大學(xué)和日內(nèi)瓦大學(xué)的一組研究人員合作使用這種技術(shù)，得到了一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)。他們?cè)贙ELT-9b熾熱的大氣中發(fā)現(xiàn)了鐵原子和鈦原子。

該團(tuán)隊(duì)去年夏天對(duì)KELT-9行星系統(tǒng)進(jìn)行了第二輪觀(guān)察，目的是確認(rèn)他們之前的檢測(cè)結(jié)果，同時(shí)也尋找可能存在的其他元素。他們總共調(diào)查了73個(gè)原子，其中包括一些所謂的稀土金屬。這些物質(zhì)在地球上不太常見(jiàn)，但可用于制造先進(jìn)的材料和設(shè)備。

該研究第一作者、伯爾尼大學(xué)的延斯·霍伊梅克說(shuō)：“我們認(rèn)為，這顆行星的光譜是一個(gè)很好的寶庫(kù)，在那里可以探測(cè)到還未曾在其他系外行星的大氣層中探測(cè)到的許多元素。”

經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，研究人員在這顆行星的光譜中發(fā)現(xiàn)了氣化的鈉、鎂、鉻和稀土金屬鈧和釔的強(qiáng)烈信號(hào)，后三者以前從未在系外行星大氣層中被確鑿地探測(cè)到。此外，研究人員還進(jìn)一步對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，估計(jì)這些原子在行星大氣的什么高度被吸收。更重要的是，研究人員還對(duì)大氣中高強(qiáng)度的全球風(fēng)模式進(jìn)行了深入了解，這些風(fēng)將物質(zhì)從一個(gè)半球吹向另一個(gè)半球。

霍伊梅克解釋說(shuō)：“通過(guò)進(jìn)一步的觀(guān)察，未來(lái)我們可能會(huì)在這顆行星的大氣層中發(fā)現(xiàn)更多元素，也可能在其他類(lèi)似行星上發(fā)現(xiàn)更多元素。”

伯爾尼大學(xué)教授凱文·亨格補(bǔ)充道：“我們有望借助今天所采用的相同技術(shù)，在系外行星上找到所謂的生物印記——即生命存在的跡象，最終，我們希望利用這些研究來(lái)探究太陽(yáng)系的起源和演化歷程以及生命的起源。”

關(guān)鍵詞： 天文 氣態(tài)鐵 氣態(tài)鈦