智利雙子座南方望遠鏡發現了木星大小的系外行星。
科學家迄今為止已經發現了約2000顆太陽系外行星,但其中只有10顆系外行星能夠直接被觀測到,這是因為與其環繞的明亮母星相比,這些行星未免太過昏暗。如今,一個設計用來直接成像的儀器找到了自己的第一顆新的系外行星——一顆位于波江星座的100光年之外的與木星類似的天體。
這是迄今為止直接成像的最模糊、質量最小的系外行星,并且是第一顆顯示大氣中富含甲烷的系外行星,類似于太陽系中的巨行星。雙子座行星成像儀(GPI)項目負責人、取得這一發現的美國加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學物理學家Bruce Macintosh表示:“這個光譜看起來真像一顆行星。”
這顆名為51 Eri b的行星相當年輕——大約只有2000萬年。其質量約為木星的2倍,其軌道與母星的距離大約是木星距離太陽的2倍。
研究人員在8月13日的美國《科學》雜志網絡版上報告了這一發現。
據Macintosh介紹,天文學家曾期待在與木星類似的巨大系外行星光譜中發現甲烷存在的有力證據,但迄今為止只探測到了微量的痕跡。Macintosh說,其他許多直接成像的行星的光譜與那些小而低溫的恒星類似,而51 Eri b卻顯示出了水蒸氣與甲烷的強烈信號。
加利福尼亞州山景城美國宇航局艾姆斯研究中心天體物理學家、GPI團隊成員Mark Marley指出:“由于51 Eri b的大氣富含甲烷,這意味著這顆行星正處在成為我們熟悉的木星的表親的過程中。”Macintosh對此表示贊同,他說:“這真的是迄今為止直接成像的最像木星的天體了。”
無論是導致母星擺動還是所謂的凌日現象,至今幾乎所有的系外行星都是通過間接手段被發現的。這些技術能夠讓天文學家了解一顆系外行星的質量或大小,但卻無法搞清后者是什么樣子的。把一顆行星的光分解為光譜能夠揭示其大氣的化學構成。然而直接捕捉這樣的光線就如同在一條探照燈光束的附近尋找一只螢火蟲。目前的天文望遠鏡并不具有這樣的分辨率,除非在一些特殊情況下,即恒星是昏暗的而行星是明亮的且在一條寬闊的軌道上運行。
51 Eri b是旨在增加直接觀測數量的新一代儀器所發現的第一顆未知系外行星。這些儀器是附屬于一些世界上最大地基望遠鏡上的復雜的光學“盒子”。GPI便被安裝在位于智利Cerro Pachon的8米雙子座南方望遠鏡上。
這種設備利用一個日冕儀——一個遮擋來自母星光線的“面具”——及其他復雜的光學設備以消除日冕儀邊緣衍射的雜散光。他們還采用了極端的自適應光學以及時補償地球大氣對系外行星光線的扭曲。
盡管復雜的直接成像依然非常困難,以至于天文學家只能夠觀測到那些年輕、炙熱并能夠發射紅外線的大型系外行星——通常具有木星規模甚至更大。但這樣的行星對于天文學家嘗試摸清行星如何從周圍年輕恒星的碎片及氣體盤中形成是有價值的。最好的例證就是天文學家能用它來研究太陽系當時的行星形成情況——這已經是幾十億年前的事情了。觀測處于演化不同階段的年輕系外行星將幫助研究人員對不同的行星形成模型進行評估。
GPI項目科學家、加利福尼亞大學伯克利分校的James Graham指出,51 Eri b大約有650開氏度,“恰恰是我們設計GPI時期待發現的系統”。
馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院行星科學家Sara Seager表示:“這么快就看到GPI找到了感興趣的東西真太棒了。希望這只是一長串直接成像研究成果的開端。”
英國《自然·通訊》發表的一項最新天文學研究指出,位于貧金屬恒星宜居帶的行星,可能是搜尋潛在生命的最佳地點。高水平紫外(UV)輻射可能會破壞不同形式生命的基因組。大氣氧和臭氧保護著地球生物圈免受來自太陽......
“我們在宇宙中是否孤獨?”亞里士多德提出的這道哲學命題,開啟了人類對系外行星與地外文明的探索。許多仰望星空、對宇宙抱有幻想的人,都思考過“地外文明是否存在”這個問題。1977年11月16日,科學家曾“......
“我們的研究成果,挑戰了天文物理領域的經典理論!”1月19日,《自然》發表了中國科學院國家天文臺研究員劉超團隊與北京師范大學、南京大學、紫金山天文臺等單位研究人員合作的一項重大成果。研究認為“恒星初始......
美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室KevinStevenson和JacobLustig-Yaeger領導的研究團隊,利用美國宇航局(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡首次發現了一顆圍繞另一顆恒星運行......
科技日報北京10月24日電(記者劉霞)美國科學家發現一顆繞M型紅矮星運行的無大氣層類地行星GJ1252b,無大氣層意味著生命不太可能在其上生存。鑒于M型紅矮星是宇宙中最常見的恒星類型,這一發現有望縮小......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488093.shtm科技日報北京10月21日電(記者劉霞)一個國際科研團隊在20日出版的《科學進展》雜......
據國外媒體報道,如果你仔細觀察過太陽系模型的話,也許會注意到太陽、行星、衛星和小行星都大約處于同一平面上。但為何會這樣呢?要想回答這個問題,讓我們先回到大約45億年前、太陽系剛剛形成的時候。太陽系當時......
美國宇航局(NASA)的雙小行星重定向測試(DART)任務是全球首個針對小行星撞擊地球的全面行星防御測試。近日,瑞士伯爾尼大學和國家行星研究中心(NCCR)的科研人員發現,DART航天器撞擊目標時可能......
系外行星有水,就一定代表著具有宜居性嗎?顯然并不是。那么決定這些“海洋世界”宜居性的因素到底是什么?英國《自然·通訊》雜志21日發表的一項行星科學模型研究認為,在富含水的系外行星上,海洋里或含有大量電......
施普林格·自然《自然-通訊》最新發表一篇行星科學論文稱,一項模型研究認為,在富含水的系外(泛指太陽系以外)行星上,海洋里或含有大量電解質,包括氯化鈉等鹽類物質。這項研究提出,電解質或被從此類行星的巖石......