科學(xué)/太空 科學(xué)家在一顆有玻璃雨的行星上發(fā)現(xiàn)了一種在太陽系外從未發(fā)現(xiàn)過的分子 阿什利·斯特里克蘭 CNN記者阿什莉·斯特里克蘭報(bào)道 4分鐘閱讀 美國東部時(shí)間2024年7月8日周一晚上8:26更新

一幅插圖描繪了太陽系外行星HD 189733b，這是一顆距離我們64光年的氣體巨星。Roberto Molar canda nosa/約翰·霍普金斯大學(xué) 注冊(cè)美國有線電視新聞網(wǎng)的神奇理論科學(xué)時(shí)事通訊。探索宇宙的迷人發(fā)現(xiàn)，科學(xué)進(jìn)步和更多的新聞。 美國有線電視新聞網(wǎng) — 一顆木星大小的系外行星長期以來一直引起天文學(xué)家的興趣，因?yàn)樗凶茻岬臏囟?，呼嘯的風(fēng)和由玻璃制成的側(cè)向雨。現(xiàn)在，來自詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)揭示了這顆被稱為HD 189733b的行星的另一個(gè)有趣的特征:它聞起來像臭雞蛋。 研究HD 189733b大氣的研究人員利用韋伯的觀察發(fā)現(xiàn)了微量的硫化氫——一種無色氣體，釋放出強(qiáng)烈的硫酸惡臭，在太陽系以外從未被發(fā)現(xiàn)過。這一發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了對(duì)系外行星潛在組成的了解。 由一個(gè)多機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)編輯的研究結(jié)果發(fā)表在周一的《自然》雜志上。 一個(gè)有著致命天氣的古怪星球 科學(xué)家在2005年首次發(fā)現(xiàn)HD 189733b，后來確定這顆氣體巨星為“熱木星”——一顆與太陽系最大行星木星化學(xué)成分相似的行星，但溫度極高。HD 189733b距離地球僅64光年，是天文學(xué)家能夠研究的最近的熱木星，因?yàn)檫@顆行星從它的恒星面前經(jīng)過。出于這個(gè)原因，它是研究最充分的系外行星之一。 “HD 189733 b不僅是一顆氣體巨行星，也是系外行星領(lǐng)域的一顆'巨人’，因?yàn)樗怯惺芬詠戆l(fā)現(xiàn)的首批凌日系外行星之一，”首席研究作者、約翰霍普金斯大學(xué)天體物理學(xué)家傅光偉在一封電子郵件中說。"它是我們理解系外行星大氣化學(xué)和物理學(xué)的錨點(diǎn)."

這顆系外行星非?？拷闹骱阈?，這導(dǎo)致這顆行星具有灼熱的表面溫度。Roberto Molar canda nosa/約翰·霍普金斯大學(xué) 這顆行星大約比木星大10%,但是更熱，因?yàn)樗x它的恒星比水星離我們的太陽近13倍。傅說，HD 189733b繞其恒星運(yùn)行一周只需兩個(gè)地球日。 由于靠近恒星，這顆行星的平均溫度達(dá)到了1700華氏度(926攝氏度)，強(qiáng)風(fēng)以每小時(shí)5000英里(8046公里)的速度從地球周圍的高云中向側(cè)面吹來玻璃樣的硅酸鹽顆粒。 令人驚訝的惡臭 當(dāng)天文學(xué)家決定使用韋伯望遠(yuǎn)鏡來研究這顆行星，看看人眼不可見的紅外光能在HD 189733b的大氣層中揭示什么時(shí)，他們大吃一驚。 傅說，硫化氫存在于木星上，并被預(yù)測(cè)存在于氣態(tài)巨行星上，但這種分子的證據(jù)在我們的太陽系之外一直難以找到。 “硫化氫是行星大氣中硫的主要來源之一，”傅說?！绊f伯望遠(yuǎn)鏡的高精度和紅外能力使我們首次能夠在系外行星上探測(cè)到硫化氫，這為研究系外行星大氣硫化學(xué)打開了一個(gè)新的光譜窗口。這有助于我們理解系外行星是由什么組成的，以及它們是如何形成的?！? 此外，傅說，該團(tuán)隊(duì)在這顆行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了水、二氧化碳和一氧化碳——這意味著這些分子在其他氣態(tài)巨行星中可能很常見。 傅說，雖然天文學(xué)家不認(rèn)為HD 189733b上存在生命，因?yàn)樗臏囟葮O高，但在系外行星上檢測(cè)到像硫這樣的建筑塊有助于了解行星的形成。 “硫是構(gòu)建更復(fù)雜分子的重要元素，像碳、氮、氧和磷酸鹽一樣，科學(xué)家需要對(duì)它進(jìn)行更多的研究，以充分了解行星是如何形成的，它們是由什么組成的，”傅說。 具有獨(dú)特氣味的分子，如氨，以前已經(jīng)在其他系外行星的大氣中探測(cè)到。 但是韋伯的能力使科學(xué)家能夠比以前更詳細(xì)地識(shí)別系外行星周圍大氣中的特定化學(xué)物質(zhì)。行星重金屬 在我們的太陽系中，像海王星和天王星這樣的冰巨人，盡管整體質(zhì)量較小，但比最大的行星木星和土星這樣的氣體巨人含有更多的金屬，這表明金屬含量和質(zhì)量之間可能存在相關(guān)性。 天文學(xué)家認(rèn)為，更多的冰、巖石和金屬——而不是像氫和氦這樣的氣體——參與了海王星和天王星的形成。 韋伯的數(shù)據(jù)還顯示HD 189733b上的重金屬含量與在木星上發(fā)現(xiàn)的相似。 首次在太陽系外的一顆行星上發(fā)現(xiàn)了彩虹般的“榮耀效應(yīng)”的潛在跡象。榮耀是只有在特殊條件下才會(huì)出現(xiàn)的彩色同心光環(huán)。 “現(xiàn)在我們有了這個(gè)新的測(cè)量結(jié)果，表明金屬濃度(行星)確實(shí)為研究行星的組成如何隨其質(zhì)量和半徑變化提供了一個(gè)非常重要的錨點(diǎn)，”傅說。“這些發(fā)現(xiàn)支持了我們對(duì)行星如何形成的理解，即在最初的核心形成后，通過創(chuàng)造更多的固體物質(zhì)，然后通過重金屬自然增強(qiáng)?！? 現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)將在其他系外行星上尋找硫信號(hào)，并確定高濃度的化合物是否會(huì)影響一些行星與其宿主恒星的關(guān)系。 “HD 189733b是一個(gè)基準(zhǔn)行星，但它只代表了一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，”傅說。“就像個(gè)人表現(xiàn)出獨(dú)特的特征一樣，我們的集體行為也遵循明確的趨勢(shì)和模式。隨著來自韋伯的更多數(shù)據(jù)集的到來，我們的目標(biāo)是了解行星是如何形成的，以及我們的太陽系在銀河系中是否是獨(dú)一無二的?！?/span>