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“哈勃”发现一系外行星正失去“重金属”大气

| 2021-02-16

据美国国家航空航天局(NASA)官网近日报道,哈勃太空望远镜发现,“重金属”(比氢气和氦气更重)镁和铁气体正从系外行星WASP-121b向外逃逸。这是科学家首次发现“重金属”从一颗热木星中逃逸,有助于厘清行星是如何失去其原始大气的。

WASP-121系统距地球约900光年。WASP-121b是一颗热木星。通常情况下,热木星大小的行星很冷,可以让较重的元素(如镁和铁)凝固成云。但WASP-121b并非如此,它的轨道离其主恒星很近,使其上层大气的温度达到2538℃。此外,由于引力的潮汐作用,行星呈足球形状。

研究负责人、美国约翰·霍普金斯大学的大卫·辛格解释说,科学家此前已经在其他热木星内看到了重金属,但仅在其低层大气中,所以不知道它们是否在逃逸;而现在,在WASP-121b上他们看到镁离子和铁气体正远离行星。这些重金属之所以会逃逸,部分原因在于这颗热木星太大,而其引力又相对较弱。

研究人员称:“我们选择这个星球是因为它非常极端。它太热了,很好观察,是发现重金属的绝佳目标。”

研究人员使用哈勃望远镜上的成像光谱仪在紫外线中搜索印在主恒星星光上的镁和铁的光谱特征,当WASP-121b通过其主恒星面前时,会导致后者星光变暗。

这颗系外行星也是NASA即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜在红外线下搜寻水和二氧化碳的完美目标,这两大望远镜“强强联手”,将为天文学家提供组成这颗行星大气的更完整的化学元素清单。

对WASP-121b的观察也有助于厘清行星如何失去其原始大气。当行星形成时,会聚集形成一个大气层,其中包含来自行星和恒星形成星盘的气体。这些大气主要由原始的氢气和氦气组成。而当行星靠近它的恒星时,大气会消散。(记者 刘霞)

编辑:丁婉

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