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韦伯太空望远镜新发现,多个首例,寻找地外

发布时间:2024/2/23 13:49:54   点击数:
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詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在一颗名为WASP-9b的行星上获得了有史以来最详细的系外行星信息,这使它成为继太阳系八大行星之后我们最了解的行星。

此外,年7月在行星WASP-9b首次发现系外行星二氧化碳后,如今又在其上首次揭示了太阳系外世界的云层、化学反应等,这两点使它成为当之无愧的第九颗“明星”行星。

天文学家认为,行星大气中二氧化碳和甲烷的混合物可能是生命存在的指标(生物特征),WASP-9b的物质情况是“良好生物特征的一半”。

这些发现非常重要,因为它表明韦伯能够探测可能承载生命的较小的岩石行星的大气层。

系外行星WASP-9b介绍

系外行星WASP-9b

WASP-9b是一颗距离地球秒差距(光年)的气态巨行星,这行星的质量约为木星的三分之一,成分与土星更相似。

该行星又被科学家称为“热木星”,因为它的直径与木星相似,但绕恒星运行的距离比水星绕太阳运行得更近,使其非常热。

它绕主恒星运行一周只需短短的四个地球日,离主恒星的距离仅有太阳与水星距离的八分之一,表面温度高达摄氏度。

Kreidberg说,这种温度使这颗行星不适合我们所认知的生命生存,但可以使其成为韦伯在其生命早期观察并测试其系外行星能力的“完美目标”。

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)简介

离地球很远的星系只能在红外波长下看到,因为宇宙的膨胀已经将它们的光从电磁光谱的可见部分转为不可见的红外线。

詹姆斯·韦伯太空望远镜主要探测红外波长,通过对天文物体产生的红外光进行光谱分析,深入地观察早期宇宙,星系和恒星的演化以及太阳系以外的行星。

在行星WASP-9b首次发现系外行星二氧化碳

WASP-9b大气层光谱

年12月发射的韦伯在7月份对这颗行星进行了40多个小时的观测。

该图的光谱揭示了系外行星WASP-9b大气层的详细信息,数据图中在波长4.1至4.6微米之间出现了明显的二氧化碳吸收特征,表明当系外行星WASP-9b穿过其恒星前方时,其中来自恒星光的红外波长被系外行星WASP-9b上的二氧化碳吸收。

证明该行星的大气中含有二氧化碳,这是首次在系外行星上发现这种气体。

在行星WASP-9b揭示了系外行星上的首次活性化学反应

WASP-9b

最近,一个由00多名天文学家组成的团队,对来自这颗行星穿过WASP-9b的大气层的的恒星光线进行透射光谱分析,在该行星的大气中检测到水、一氧化碳、钠、钾等,以及二氧化碳。

这颗行星除了没有可探测到的光环外,组成与土星相似。

该小组还惊讶地发现了二氧化硫,它的存在表明,当来自恒星的光照射到它时,大气中正在发生光化学反应,类似于我们的地球大气在太阳光的照射下产生臭氧。

光化学反应在地球上是如此重要的一个过程,很可能在其他潜在的宜居行星上也是如此。

地外生命展望

韦伯在科学研究的第一年观测了大约70颗系外行星,Bean说,WASP-9b为这些研究提供了一个“基准”。

这包括TRAPPIST-1系统中的行星,在那里,一颗小型红矮星周围围绕着七个地球大小的行星,其中一些可以通过透射光谱揭示其潜在的可居住性。

在行星大气层中发现二氧化碳是探测地球以外生命的垫脚石,天文学家并不认为WASP-9b能够承载生命,因为它离它的恒星太近了。

他们甚至不指望韦伯望远镜能在另一个星球上找到明确的生命迹象,但是使用韦伯检测二氧化碳有助于为未来的发现奠定基础。

最终,生命的探测可能需要一个比韦伯更先进的天文台。

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