哈勃望远镜观测到火山活动改变了系外岩石行星的大气

2021年04月07日 16:14 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

在哈勃望远镜的帮助下,一支 NASA / ESA 科学家团队刚刚观测到了一个难得的场景。可知在火山运动的助推下,系外岩石行星 GJ 1132 b 的大气组成也发生了较大的变化。之所以锁定 GJ 1132 b,是因为这枚系外行星具有与地区相似的密度、大小和年龄。

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(图自:IPAC / Caltech)

这种所谓的“亚海王星”,起步半径都在地球的数倍以上。但正在 GJ 1132 b 身上发生的事情,首次让科学家们发现了其大气层发生改变的证据。

在火山喷涌到来的强烈热辐射下,这枚年轻行星很快就失去了最初的氢气与氦气,并在极短的时间内缩小到了与地球差不多大小的裸核。

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想象图

没想到的是,哈勃望远镜的新观测数据表明,次级大气层已经取代了 GB 1132 b 的第一大气层 —— 这里富含氢气、氰化氢、甲烷、氨气、以及烃雾。

天文学家认为,其原始大气中的氢气被吸收到了地球的熔融岩浆地幔中,但现在正在被火山作用缓慢释放出来,并形成了新的大气层。

A Second Atmosphere on Exoplanet GJ 1132 b(via

英国剑桥大学的 Paul Rimmer 解释称,第二层大气来自该行星的地表、以及通向内部地质世界的窗口。但后续还要开展更多的工作,才能对它有更深入的了解。

此外加州理工学院喷气推进实验室的 Raissa Estrela 补充道,虽然起初认为高热辐射会让行星因失去大气层而变得相当干燥,但哈勃望远镜的新观测表明那里有新的大气产生。

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Gj 1132 b 的大气光谱

喷气推进实验室负责人 Mark Swain 表示,许多系外行星可能是从亚海王星开始,然后通过蒸发原始大气而形成陆地,而这种过程在星球高温的早期就已经在发挥作用。

随着所在恒星系的逐渐冷却,许多系外行星可能在长达一亿年的时间里逐渐被剥夺大气,并最终成为了我们现在看到的样子。但若大气层可以再次积聚产生,事情就变得有趣多了。

What Can We Learn From Exoplanet Transits(via

据悉,GJ 1132 b 在许多方面都与地球相似,此外也有许多不同点。比如两者具有相近的密度、大小、年龄(约 45 亿年),都始于氢气占主要成分的大气、且在冷却前一直保持着高温。

更有趣的是,研究团队甚至认为 GJ 1132 b 拥有与地球相似的地表大气压。遗憾的是,这颗系外行星的形成历史与我们大不相同,因为科学家们认为地球并非源于亚海王星的幸存裸核。

Artists Impression of the EarthSized Rocky Exoplanet GJ 1132 b(via

感兴趣的朋友,可留意即将发表在《地球与行星天体物理学》(Earth and Planetary Astrophysics)上的详细研究报告,原标题为《Detection of an Atmosphere on a Rocky Exoplanet》。

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