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在海王星 - 质量系外行星周围发现了意想不到的原始大气层

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  • 2019-08-26 14:53:51
  • 来源:

天文学家已经发现,HAT-P-26b是一种“温暖的海王星”,它是一颗距离地球大约437光年的矮星,它的气氛几乎完全由氢和氦组成。一纸报告这一发现被发表在杂志科学。

虽然到目前为止已经发现了数以千计的太阳系外行星,但对它们的大气层知之甚少,特别是对于比木星小的世界。

然而,行星大气的成分可以为行星的形成提供有价值的线索。

海王星质量行星的大气层可能来自许多不同的来源,导致大量可能的大气成分。

美国国家航空航天局研究员汉娜·威克福德博士及其合着者现在使用美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜和美国宇航局斯皮策太空望远镜的观测资料,报告了“暖海王星” HAT-P-26b的气氛- 一颗类似于太阳系海王星的大小,但更接近它的主星的轨道 - 具有非常低的金属度,表明行星在比氢和氦重的所有元素中有多丰富。

“天文学家刚刚开始研究这些遥远的海王星质量行星的大气层,几乎就在我们的太阳系中,我们发现了一个违背这一趋势的例子。这种意想不到的结果是我真正喜欢探索外星球的气氛的原因,“ 美国宇航局戈达德太空飞行中心的博士后研究员韦克福德博士说。

美国宇航局喷气推进实验室的共同作者Tiffany Kataria博士说:“要获得关于温暖海王星的大量信息仍然很少,因此同时分析这些数据集本身就是一项成就。”

“这一令人兴奋的新发现表明,在这些系外行星比我们之前想到的大气了很多更具多样性,”共同撰文称大卫星教授,从埃克塞特大学,英国。

“这个'温暖的海王星'是一个比我们能够深入描述的更小的行星,所以这个关于它的大气层的新发现感觉就像我们追求更多关于如何形成太阳系的重要突破,以及它是如何形成的与我们自己相比。“

该团队的分析提供了足够的细节来确定HAT-P-26b的大气相对清澈的云层并且具有强烈的水特征 - 这也是迄今为止这种尺寸的系外行星的最佳水量测量。然后研究人员使用水特征来估计金属度。

为了比较行星的金属性,天文学家使用我们自己的太阳作为参考点。

在太阳系中,木星(比太阳大5倍)和土星(10倍)的金属质表明这些“气体巨人”几乎完全由氢和氦制成。

然而,海王星和天王星的重元素更丰富,金属度约为太阳的100倍。

天文学家认为这是因为,当太阳系正在形成时,海王星和天王星形成于一个区域内,朝向围绕年轻太阳旋转的巨大尘埃,气体和碎片的外围。

结果,他们会受到许多含有较重元素的冰冷碎片的轰炸。相反,木星和土星形成于盘的较温暖的部分,因此会遇到较少的冰冷碎屑。

然而,这项新的研究发现HAT-P-26b的趋势是:它的金属度只是太阳的4.8倍 - 更接近木星的价值而不是海王星的价值。

这些发现将有助于更好地了解大气成分如何在具有不同质量的系外行星之间变化,并将有助于约束行星形成模型。

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