在小型系外行星大气中发现水蒸气

导读 最近发表在《天体物理学杂志通讯》上的一项研究讨论了使用NASA 的哈勃太空望远镜 (HST)对GJ 9827 d大气层中水的探测,GJ 9827 d 是
2024-02-01 15:14:59

最近发表在《天体物理学杂志通讯》上的一项研究讨论了使用NASA 的哈勃太空望远镜 (HST)对GJ 9827 d大气层中水的探测,GJ 9827 d 是一颗类海王星系外行星,距离地球约 97 光年。迄今为止在其大气中检测到水的最小系外行星。这项研究由一个国际研究小组进行,有可能识别整个银河系大气中含有水的系外行星,并强调识别水的最准确方法。

在这项研究中,研究人员使用哈勃的广域相机 3 (WFC3)分析数据,这是第四代紫外成像光谱仪 (UVIS)/红外 (IR) 成像仪,在维修任务 4期间取代了广域行星相机 2 , 2009 年 5 月, STS-125执行了哈勃望远镜的第五次也是最后一次维修任务。研究人员使用 WFC3 在三年的时间里观察了 GJ 9827 d 的 11 次凌日,GJ 9827 d 绕其恒星运行的时间为 6.2 天,并确定了他们假设的系外行星大气中的水。虽然该团队未能确认水的存在,但在分析了美国宇航局开普勒/K2任务的数据后,他们消除了结果来自星黑子的可能性。

“这将是我们第一次能够通过大气探测直接证明这些具有富含水大气层的行星实际上可以存在于其他恒星周围,” 副教授兼天文学组组长Björn Benneke 博士说。蒙特利尔大学物理系教授,也是该研究的主要作者。“这是确定岩石行星上大气的普遍性和多样性的重要一步。”

虽然该团队并没有明确证实 GJ 9827 d 大气层中是否存在水,但他们确实有一系列关于水如何以及为何存在的相互竞争的假设:大气层像大多数气态行星一样富含氢,但也有微量的水,该团队很幸运地发现了这一点;GJ 9827 d 是一颗被水蒸气包围的岩石行星。然而,研究小组指出,最近对 GJ 9827 d 的研究表明,它可能会在 10 亿年的时间里失去一半以上的大气层,这意味着 GJ 9827 d 不太可能拥有以氢为主的大气层。

“GJ 9827 d 行星可能一半是水,一半是岩石。在一些较小的岩石体顶部会有大量的水蒸气,”本内克博士说。

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