在海王星 - 質(zhì)量系外行星周圍發(fā)現(xiàn)了意想不到的原始大氣層

天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，HAT-P-26b是一種“溫暖的海王星”，它是一顆距離地球大約437光年的矮星，它的氣氛幾乎完全由氫和氦組成。一紙報(bào)告這一發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在雜志科學(xué)。

雖然到目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的太陽系外行星，但對(duì)它們的大氣層知之甚少，特別是對(duì)于比木星小的世界。

然而，行星大氣的成分可以為行星的形成提供有價(jià)值的線索。

海王星質(zhì)量行星的大氣層可能來自許多不同的來源，導(dǎo)致大量可能的大氣成分。

航空航天局研究員漢娜·威克福德博士及其合著者現(xiàn)在使用宇航局/歐空局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)資料，報(bào)告了“暖海王星” HAT-P-26b的氣氛- 一顆類似于太陽系海王星的大小，但更接近它的主星的軌道 - 具有非常低的金屬度，表明行星在比氫和氦重的所有元素中有多豐富。

“天文學(xué)家剛剛開始研究這些遙遠(yuǎn)的海王星質(zhì)量行星的大氣層，幾乎就在我們的太陽系中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)違背這一趨勢(shì)的例子。這種意想不到的結(jié)果是我真正喜歡探索外星球的氣氛的原因，“ 宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的博士后研究員韋克福德博士說。

宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的共同作者Tiffany Kataria博士說：“要獲得關(guān)于溫暖海王星的大量信息仍然很少，因此同時(shí)分析這些數(shù)據(jù)集本身就是一項(xiàng)成就。”

“這一令人興奮的新發(fā)現(xiàn)表明，在這些系外行星比我們之前想到的大氣了很多更具多樣性，”共同撰文稱大衛(wèi)星教授，從?？巳卮髮W(xué)，英國。

“這個(gè)'溫暖的海王星'是一個(gè)比我們能夠深入描述的更小的行星，所以這個(gè)關(guān)于它的大氣層的新發(fā)現(xiàn)感覺就像我們追求更多關(guān)于如何形成太陽系的重要突破，以及它是如何形成的與我們自己相比。“

該團(tuán)隊(duì)的分析提供了足夠的細(xì)節(jié)來確定HAT-P-26b的大氣相對(duì)清澈的云層并且具有強(qiáng)烈的水特征 - 這也是迄今為止這種尺寸的系外行星的最佳水量測(cè)量。然后研究人員使用水特征來估計(jì)金屬度。

為了比較行星的金屬性，天文學(xué)家使用我們自己的太陽作為參考點(diǎn)。

在太陽系中，木星(比太陽大5倍)和土星(10倍)的金屬質(zhì)表明這些“氣體巨人”幾乎完全由氫和氦制成。

然而，海王星和天王星的重元素更豐富，金屬度約為太陽的100倍。

天文學(xué)家認(rèn)為這是因?yàn)?，?dāng)太陽系正在形成時(shí)，海王星和天王星形成于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，朝向圍繞年輕太陽旋轉(zhuǎn)的巨大塵埃，氣體和碎片的外圍。

結(jié)果，他們會(huì)受到許多含有較重元素的冰冷碎片的轟炸。相反，木星和土星形成于盤的較溫暖的部分，因此會(huì)遇到較少的冰冷碎屑。

然而，這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)HAT-P-26b的趨勢(shì)是：它的金屬度只是太陽的4.8倍 - 更接近木星的價(jià)值而不是海王星的價(jià)值。

這些發(fā)現(xiàn)將有助于更好地了解大氣成分如何在具有不同質(zhì)量的系外行星之間變化，并將有助于約束行星形成模型。