jhu大學(xué)利用韋伯望遠(yuǎn)鏡成功測(cè)量外行星，實(shí)屬重大發(fā)現(xiàn)！

　　根據(jù)jhu彭博社地球和行星科學(xué)杰出教授大衛(wèi)·辛說道:“研究數(shù)百光年外的行星內(nèi)部聽起來幾乎是不可能的，但當(dāng)你知道它的質(zhì)量、半徑、大氣成分和內(nèi)部溫度時(shí)，你就得到了所有你需要的信息，可以了解里面有什么，核心有多重。”“現(xiàn)在我們可以為不同系統(tǒng)中的許多不同氣體行星做一些事情。”

　　jhu研究表明，這顆行星(WASP-107 b)的甲烷含量比預(yù)期的少1000倍，核心質(zhì)量是地球的12倍。

　　該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，近期發(fā)表在《自然》雜志上，

　　WASP-107 b是一顆巨大的行星，被一層像棉花一樣蓬松的灼熱大氣層包裹著，它圍繞著一顆大約200光年遠(yuǎn)的恒星運(yùn)行。它之所以臃腫，是因?yàn)樗臉?gòu)造:一個(gè)木星大小的世界，質(zhì)量只有木星的十分之一。

　　盡管這顆行星上有甲烷——地球上生命的基本組成部分——但由于它離其母恒星很近，而且缺乏固體表面，因此被認(rèn)為不適合居住。但它可能為晚期行星演化提供重要線索。

　　當(dāng)然，在今天發(fā)表在《自然》雜志上的另一項(xiàng)研究中，其他科學(xué)家也用韋伯望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了甲烷，并對(duì)這顆行星的大小和密度提供了類似的見解。

　　辛說:“我們想看看更類似于太陽(yáng)系中氣態(tài)巨行星的行星，它們的大氣中有大量的甲烷。”“這就是WASP-107 b的故事變得非常有趣的地方，因?yàn)槲覀儾恢罏槭裁醇淄楹咳绱酥汀！?/p>

　　新的甲烷測(cè)量結(jié)果表明，當(dāng)甲烷分子從行星內(nèi)部向上流動(dòng)時(shí)，會(huì)與上層大氣中其他化學(xué)物質(zhì)和星光的混合物相互作用，從而轉(zhuǎn)化為其他化合物。研究小組還測(cè)量了二氧化硫、水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳，發(fā)現(xiàn)WASP-107 b比天王星和海王星含有更多的重元素。

　　辛說，這顆行星的化學(xué)特征開始揭示行星大氣在極端條件下的行為之謎的關(guān)鍵部分。他的團(tuán)隊(duì)將在明年用韋伯望遠(yuǎn)鏡對(duì)另外25顆行星進(jìn)行類似的觀測(cè)。

　　“我們從來沒有能夠在系外行星大氣中詳細(xì)研究這種混合過程，所以這將有助于理解這些動(dòng)態(tài)化學(xué)反應(yīng)是如何運(yùn)作的，”辛說。“當(dāng)我們開始研究巖石行星和生物標(biāo)志物特征時(shí)，這是我們絕對(duì)需要的東西。”

　　jhu行星科學(xué)博士生、該研究的共同負(fù)責(zé)人扎法·魯斯坦庫(kù)洛夫(Zafar Rustamkulov)說，科學(xué)家們?cè)茰y(cè)，這顆行星的過度膨脹半徑是由內(nèi)部熱源造成的。通過將大氣和內(nèi)部物理模型與韋伯的WASP-107 b數(shù)據(jù)相結(jié)合，研究小組解釋了這顆行星的熱力學(xué)是如何影響其可觀測(cè)大氣的。

　　Rustamkulov說:“這顆行星有一個(gè)熾熱的核心，這個(gè)熱源正在改變更深層次氣體的化學(xué)成分，但它也在推動(dòng)這種強(qiáng)烈的對(duì)流混合從內(nèi)部冒出來。”“我們認(rèn)為這種熱量導(dǎo)致氣體的化學(xué)成分發(fā)生變化，特別是甲烷被破壞，二氧化碳和一氧化碳的含量升高。”

　　Rustamkulov說，新的發(fā)現(xiàn)也代表了科學(xué)家們能夠在系外行星內(nèi)部和大氣層頂部之間建立的最清晰的聯(lián)系。去年，韋伯望遠(yuǎn)鏡在大約700光年外的另一顆名為WASP-39的系外行星上發(fā)現(xiàn)了二氧化硫，首次提供了一種由星光驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)產(chǎn)生的大氣化合物的證據(jù)。

　　jhu研究小組現(xiàn)在正專注于研究是什么讓地核保持高溫，并預(yù)計(jì)這種力量可能與導(dǎo)致地球海洋漲潮和退潮的力量類似。他們計(jì)劃測(cè)試這顆行星是否受到其恒星的拉伸和拉動(dòng)，以及這可能如何解釋核心的高熱量。

　　其他研究作者是約翰霍普金斯大學(xué)的Daniel P. Thorngren和Elena Manjavacas;開放大學(xué)的Joanna K. Barstow;巴黎薩克雷大學(xué)的Pascal Tremblin;歐洲空間局的卡塔琳娜·阿爾維斯·德·奧利維拉、斯蒂芬·m·伯克曼和皮埃爾·費(fèi)瑞特;太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的特雷西·l·貝克、納姆斯特·埃斯皮諾薩、阿姆斯特·格列西爾、馬爾科·西里亞尼和杰夫·a·瓦倫蒂;康奈爾大學(xué)的Ryan C. Challener;萊頓大學(xué)的Nicolas Crouzet、Giovanna Giardino和Nikole K. Lewis;Elspeth k.h. Lee;劍橋大學(xué)的Roberto Maiolino;以及美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的伯納德·勞舍爾。

　　這項(xiàng)研究基于從太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所獲得的數(shù)據(jù)，該研究所由天文研究大學(xué)協(xié)會(huì)運(yùn)營(yíng)，根據(jù)NASA的合同NAS 5-03127。

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