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NASA利用天文望远镜揭秘异常行星大气层构成

  凤凰科技讯 北京时间7月8日消息,在宇宙空间的外部有一颗不同寻常的外星行星GJ 3470 b,这是一个奇怪的世界,它就像是地球和海王星的混合体。GJ 3470 b拥有一颗类似地球的岩核,但围绕在周围的则是由氢气和氦气所组成的大气层。

  在GJ 3470 b的轨道上存在着被称之为Gliese 3470的红矮星,其又被称为“星座癌症”。GJ 3470 b的体积大约为12.6个地球的总和,这意味着它相当于地球和海王星合体体积的接近一半。

  得益于开普勒任务,人类发现了许多体积如此之大的外星行星。尽管需要未来的外星行星探索任务加以印证,但人类认为有可能多达八成的外星行星体积将达到上述水平。

  迄今为止,天文学家们尚未对外星行星的大气层进行全面仔细的观察,也正因为如此其内部构造始终是一个谜。

  天文学家利用哈勃望远镜和斯皮策太空望远镜的组合对GJ 3470 b的大气层展开细致的观察,而这也是天文学家们第一次可以辨识出类似外星行星大气层中的化学物质。

  天文学家发现,大气层中拥有几乎纯净且原始的氢气和氦气,除此之外没有任何重元素存在,而本身也是一个谜。

  有观点指出,拥有氢气和氦气大气层的GJ 3470 b在某些方面更像是一个恒星。太阳中含有73%的氢,剩余则几乎全部由氦所组成。

  太阳之中只有很小一部分的重元素,比如氧、氖、铁和碳。木星和土星几乎全部由氢和氦所组成,但它们含有其他元素,比如甲烷和氨气。然而在GJ 3470 b内部却并不存在这两种元素。

  加拿大蒙特利尔大学的比约恩·伯内克在美国宇航局(NASA)的新闻稿中表示:“从行星形成角度来说,这是一次重要打的发现。行星的轨道同行星自身靠得非常近,但在体积则远远小于木星(木星的体积相当于地球的318倍大)。GJ 3470 b的大气层中能够拥有原始纯净的氢气和氦气,更重要的是其并未受到重元素的‘污染’。”

  他还说到:“我们所在的太阳系中没有类似的大气层存在,这也正是让我们感到惊讶的地方。”

  执行观测任务的天文学家利用哈勃望远镜和斯皮策太空望远镜多波长观测功能对GJ 3470 b的大气层展开细致观测。他们不仅对于大气层的光线吸收能力进行测量,还对行星运动所引发的光线反射亏损问题进行分析。最终天文学家们观察到GJ 3470 b一共12次凌日现象以及20次日食现象。

  天文学家还利用光谱学技术来辨识GJ 3470 b大气层中氢和氦的化学指纹特征,此外人们还想要弄清楚该大气层之所以成为这样的缘由。

  GJ 3470 b大气层鲜有阴霾遮挡,这使得观察环境非常通透,其意味着人们可以对大气层进行深入观察。比约恩·伯内克指出:“这是第一次我们对这样的世界进行绘制光谱波段。”

  根据光谱分析原理,人们获得了意外的发现。天文学家认为他们本应该在GJ 3470 b的大气层中发现一种与海王星大气层类似的化学物质以及其他的重元素(比如氧和碳),但事实上最后的发现成果与太阳的组成元素相同。(作者/良弼)

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