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科学家找到了一个超级地球与之前发现的任何一个都不一样

来源: 作者: 2019-11-09 14:26:30

科学家找到了一个超级地球与之前发现的任何一个都不一样

2015年,天文学家在一颗位于距离地球约39光年的恒星系统中,发现了一个有趣的系外行星。这个“金星般”的行星被称为GJ 1138b,虽然轨道非常接近其母恒星,但似乎依然有足够凉爽有大气。关于它可能拥有什么样的大气,是“干金星”还是“湿金星”,科学家们进行了辩论。

而现在,由于一个国际研究团队的努力,1138b GJ已经确认了大气的存在。除了解决有关这个星球性质的争论之外,这也是第一次在低质量超级地球周围发现了一种大气。除此之外,GJ 1138b现在是已知具有大气的最遥远的类地行星。

由John Southworth(基尔大学)、Luigi Mancini(罗马大学)领导的,其研究团队成员来自包括德国马克斯普朗克天文研究所的成员(MpIA),国家天体物理研究所(INaf),剑桥大学和斯德哥尔摩大学。他们研究的题为“1.6倍地球质量的系外行星GJ 1132b大气探测”最近发表在天体物理学杂志。

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在新西兰天文台的2.2米ESO / MpG望远镜上使用地面成像仪,该团队在母恒星前面监测到了不同波长的GJ 1132b。鉴于行星的轨道周期(1.6天),这些周期产生相当频繁,它提供了大量的机会来观察行星超出恒星面前。当行星越过恒星眼前,他们监控到恒星的亮度略有下落。

Southworth博士解释了这些视察证实了大气的存在:我们所做的是测量7个不同波长的光和近红外光的调光量。在这些波长(IR)中的一个星球仿佛稍大。这表明行星在它周围有一个很大的大气,这允许大部分的星光通过,但在一个波长是不透明的。

剑桥大学和MpIA的团队成员进行了模拟,以了解这种大气的组成。终究,他们得出结论,它最有可能具有丰富的水和(或)甲烷的浓厚大气,这与最近有关这个行星具有薄而脆弱大气(即“干金星”)的理论相矛盾。

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这也是第一次在一个体积和质量都不显著的星球上确认了大气。在过去,天文学家已经检测到许多其他行星周围的大气。他们要末是气体巨星,要么其质量和体积是地球的很多倍,这些行星又称“超级地球”。但是,GJ 1132b是地球质量的1.6倍,半径是地球半径的1.4倍。

此外,这些发现是寻觅超越我们太阳系的生命的重要一步。目前,天文学家试图确定这个行星大气的化学成分,以肯定它是否适合居住。如果存在化学失衡的正确组合,生物体的存在被看作是一个可能的原因。

通过能够确定类地行星的大气层,我们离能够确定外行星的可居住性更接近。在M型(红矮星)恒星周围的行星大气的检测本身也是个好消息。低质量的红矮星是星系中最常见的恒星,最近的研究结果表明,它们可能是寻觅可居住世界的最好途径。

除了近年来在红矮星附近检测到几颗类地行星,还有研究表明,这些恒星能够承载大量的行星。与此同时,人们一直担心红矮星是否太过多变和不稳定,是否能够支持宜居世界。

在围绕红矮星的行星上发现一种大气,可以帮助加强红矮星的宜居性。最大的问题之一是,极低质量的恒星通常具有强磁场,因此会抛出大量的X射线和紫外线。这些高能光子常常会破坏大气中的份子,并可能完全蒸发它们。事实上,我们已发现了GJ 1132b周围的大气,这意味着这种行星确实有能力保持数十亿年的大气,即便会被来自其主星的高能光子轰击。

在未来,GJ 1132b有望用于哈伯太空望远镜、智利帕拉纳尔天文台的超大型望远镜(VLT),和下一代望远镜,如詹姆斯·韦伯空间望远镜(定于2018年发射)的高优先级研究目标。

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