NASA宣布韦伯望远镜的探测目标:拥有熔岩海洋的“超级地球”

2022年05月27日 08:05 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据CNET报道,在迄今为止的成功旅程中,美国宇航局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜顺利完成了从地球出发的一百万英里的旅行和对准其18个六边形镀金镜子等步骤。该机构表示,詹姆斯·韦伯太空望远镜距离全面运行只有“几周时间”。为了准备韦伯的首次宇宙发现,NASA正在积累一份令人兴奋的星际目标清单。周四,它宣布了两个绝对不会让人失望的目标:两颗炙热的“超级地球”,听起来很像《星际迷航》的世界。

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其中一个“超级地球”被熔岩海洋所覆盖,另一个没有大气层。

马克斯-普朗克天文学研究所的Laura Kreidberg 在一份声明中说:“它们将为我们提供关于一般类地行星的奇妙的新视角,帮助我们了解早期地球在像今天这些行星一样炎热时可能是什么样子。”

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系外行星55 Cancri e

首先,我们有系外行星55 Cancri e,或者正如美国宇航局所说的,一个超热的“超级地球”。这颗岩石星球距离我们大约40光年,质量是我们星球的8.63倍。

55 Cancri e围绕着一颗类似太阳的恒星运行,类似于地球和太阳之间牢不可破的联系,但是因为它距离那颗恒星不到150万英里,所以它非常热。极度。热。作为背景,地球从接近9500万英里的距离绕着太阳运行。这就是为什么科学家们相信,55 Cancri e上的岩石真的会融化成熔岩的海洋。而这还不是最奇怪的部分。

这颗超热的行星离它的“太阳”很近,这也导致了一个重大的谜团,而这是韦伯有能力解决的一个问题。

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NASA说:“与恒星轨道如此接近的行星被认为是潮汐锁定的。”这意味着行星的一面必须始终面向恒星。直观地讲,科学家们认为这样的潮汐锁定会使行星面向恒星的一面比另一面热得多,而且这种热度不应该真的波动。但是......55 Cancri e似乎并没有表现出这些特征。

然而,一个可能的解释是,“55 Cancri e可能有一个以氧气或氮气为主的厚重大气层,”NASA南加州喷气推进实验室的Renyu Hu在一份声明中说。或者,另一种情况是,领导另一个研究55 Cancri e的团队的斯德哥尔摩大学的研究员Alexis Brandeker建议,研究人员可能一开始就对55 Cancri e的潮汐锁定有误。

“这可以解释为什么该行星最热的部分被转移了,”Brandeker说。“就像在地球上一样,表面需要时间来升温。一天中最热的时间将是在下午,而不是在正午。” 如果Brandeker是对的,那么55 Cancri e也很可能不仅是熔岩海洋的所在地,也是熔岩雨的所在地。

这就是韦伯的作用。

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一方面,Hu和其他研究人员决心通过对韦伯的开创性的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)在行星的一侧进行训练,来弄清这个问题。这两项技术都利用了红外成像的力量来观察人眼无法看到的东西。

从电磁波谱的红外区域发出的光对我们来说基本上是不可见的,但是这些仪器可以捕捉到这些光子,即使它们来自于深空,并将它们转化为我们这些凡人可以读取的信号。“如果它有大气层,(韦伯)有足够的灵敏度和波长范围来探测它,并确定它是由什么构成的,”研究人员表示。

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而另一方面,Brandeker和其他研究人员还计划用NIRCam来测量55 Cancri e在四个不同轨道上的发光面所发出的热量。

系外行星LHS 3844 b

在离我们比55 Cancri e更远一点的地方--准确地说,是48光年--有另一颗非常热,尽管技术上更冷的太阳系外行星,叫做LHS 3844 b。这颗行星的主要亮点是,它似乎没有......任何空气?或者说,它没有一个“实质性的大气层”。

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韦伯可以通过使用其强大的红外光谱机制来解读这颗行星的秘密。由于缺乏大气层,NIRCam在这种情况下可能不起作用,但MIRI可以。MIRI不能准确地给LHS 3844 b “成像”,但它可以探测到不同岩石成分的存在,比如花岗岩或玄武岩,甚至可能还有火山气体--如果这颗行星有活跃火山活动的话。

“事实证明,不同类型的岩石有不同的光谱,”Kreidberg说。“你可以用眼睛看到,花岗岩的颜色比玄武岩浅。岩石发出的红外光也有类似的差异。”

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虽然这两颗系外行星是真正令人敬畏的韦伯科学目标,但它们仅仅是这个望远镜在未来几年内可以为天文学做的事情的表面。世界各地的研究人员已经非正式地加入了韦伯的“武器库”,比如一个团队正在识别地外生物特征,另一个团队正在锁定一个超大质量黑洞的“祖先”。

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