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2024-09-30 11:39:45

研究生在热土星大气中发现水蒸气的证据

导读 这项研究发现了热土星 HD 149026 b 大气中存在水蒸气的证据。这颗系外行星位于武仙座,距离地球约 250 光年,是一种热气态巨行星,大...

这项研究发现了热土星 HD 149026 b 大气中存在水蒸气的证据。这颗系外行星位于武仙座,距离地球约 250 光年,是一种热气态巨行星,大小与土星相似,但轨道非常靠近其主星。它绕着富含金属的进化恒星 HD 149026 运行,比水星绕太阳运行的轨道近近 10 倍,因此一年只有大约 2.9 天。这种接近性导致此类热气态巨行星的温度飙升至 1500 开尔文以上。具体来说,HD 149026 b 的平衡温度约为 1700 开尔文,足以熔化最坚硬的钢。

为了探测行星的大气特征,研究小组使用了一种称为透射光谱的技术。当行星相对于地球上的观察者凌日或经过其主星前方时,部分恒星光会穿过行星大气层。这些星光被大气中的各种气体吸收,形成行星吸收光谱,并印在恒星光谱上。通过将恒星光谱与行星光谱分离,例如减去凌日之外观察到的光谱(行星没有大气吸收),可以识别行星的大气特征。

观测系外行星大气的一个主要挑战是明亮恒星和暗淡行星之间的极高对比度。这使得行星的大气特征难以探测,通常被恒星光子噪声掩盖。如果我们观测到的行星温度更高(大气更广阔,更容易探测)、距离主星更近(更容易区分恒星和行星光谱)或两者兼而有之,行星特征的强度会更强。热气态巨行星同时具备这两种特性,使它们成为透射光谱观测的理想目标,尽管它们的大气特征仍然难以探测。