jhu大學利用韋伯望遠鏡成功測量外行星，實屬重大發(fā)現(xiàn)！

　　根據jhu彭博社地球和行星科學杰出教授大衛(wèi)·辛說道:“研究數百光年外的行星內部聽起來幾乎是不可能的，但當你知道它的質量、半徑、大氣成分和內部溫度時，你就得到了所有你需要的信息，可以了解里面有什么，核心有多重。”“現(xiàn)在我們可以為不同系統(tǒng)中的許多不同氣體行星做一些事情。”

　　jhu研究表明，這顆行星(WASP-107 b)的甲烷含量比預期的少1000倍，核心質量是地球的12倍。

　　該項發(fā)現(xiàn)，近期發(fā)表在《自然》雜志上，

　　WASP-107 b是一顆巨大的行星，被一層像棉花一樣蓬松的灼熱大氣層包裹著，它圍繞著一顆大約200光年遠的恒星運行。它之所以臃腫，是因為它的構造:一個木星大小的世界，質量只有木星的十分之一。

　　盡管這顆行星上有甲烷——地球上生命的基本組成部分——但由于它離其母恒星很近，而且缺乏固體表面，因此被認為不適合居住。但它可能為晚期行星演化提供重要線索。

　　當然，在今天發(fā)表在《自然》雜志上的另一項研究中，其他科學家也用韋伯望遠鏡發(fā)現(xiàn)了甲烷，并對這顆行星的大小和密度提供了類似的見解。

　　辛說:“我們想看看更類似于太陽系中氣態(tài)巨行星的行星，它們的大氣中有大量的甲烷。”“這就是WASP-107 b的故事變得非常有趣的地方，因為我們不知道為什么甲烷含量如此之低。”

　　新的甲烷測量結果表明，當甲烷分子從行星內部向上流動時，會與上層大氣中其他化學物質和星光的混合物相互作用，從而轉化為其他化合物。研究小組還測量了二氧化硫、水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳，發(fā)現(xiàn)WASP-107 b比天王星和海王星含有更多的重元素。

　　辛說，這顆行星的化學特征開始揭示行星大氣在極端條件下的行為之謎的關鍵部分。他的團隊將在明年用韋伯望遠鏡對另外25顆行星進行類似的觀測。

　　“我們從來沒有能夠在系外行星大氣中詳細研究這種混合過程，所以這將有助于理解這些動態(tài)化學反應是如何運作的，”辛說。“當我們開始研究巖石行星和生物標志物特征時，這是我們絕對需要的東西。”

　　jhu行星科學博士生、該研究的共同負責人扎法·魯斯坦庫洛夫(Zafar Rustamkulov)說，科學家們曾推測，這顆行星的過度膨脹半徑是由內部熱源造成的。通過將大氣和內部物理模型與韋伯的WASP-107 b數據相結合，研究小組解釋了這顆行星的熱力學是如何影響其可觀測大氣的。

　　Rustamkulov說:“這顆行星有一個熾熱的核心，這個熱源正在改變更深層次氣體的化學成分，但它也在推動這種強烈的對流混合從內部冒出來。”“我們認為這種熱量導致氣體的化學成分發(fā)生變化，特別是甲烷被破壞，二氧化碳和一氧化碳的含量升高。”

　　Rustamkulov說，新的發(fā)現(xiàn)也代表了科學家們能夠在系外行星內部和大氣層頂部之間建立的最清晰的聯(lián)系。去年，韋伯望遠鏡在大約700光年外的另一顆名為WASP-39的系外行星上發(fā)現(xiàn)了二氧化硫，首次提供了一種由星光驅動的反應產生的大氣化合物的證據。

　　jhu研究小組現(xiàn)在正專注于研究是什么讓地核保持高溫，并預計這種力量可能與導致地球海洋漲潮和退潮的力量類似。他們計劃測試這顆行星是否受到其恒星的拉伸和拉動，以及這可能如何解釋核心的高熱量。

　　其他研究作者是約翰霍普金斯大學的Daniel P. Thorngren和Elena Manjavacas;開放大學的Joanna K. Barstow;巴黎薩克雷大學的Pascal Tremblin;歐洲空間局的卡塔琳娜·阿爾維斯·德·奧利維拉、斯蒂芬·m·伯克曼和皮埃爾·費瑞特;太空望遠鏡科學研究所的特雷西·l·貝克、納姆斯特·埃斯皮諾薩、阿姆斯特·格列西爾、馬爾科·西里亞尼和杰夫·a·瓦倫蒂;康奈爾大學的Ryan C. Challener;萊頓大學的Nicolas Crouzet、Giovanna Giardino和Nikole K. Lewis;Elspeth k.h. Lee;劍橋大學的Roberto Maiolino;以及美國宇航局戈達德太空飛行中心的伯納德·勞舍爾。

　　這項研究基于從太空望遠鏡科學研究所獲得的數據，該研究所由天文研究大學協(xié)會運營，根據NASA的合同NAS 5-03127。

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