来源: 时间:2022-12-07 20:35:30
美国国家航空航天局 (NASA) 的科学家已经难得地了解了一颗岩石系外行星围绕太阳以外的恒星运行的表面状况。利用美国国家航空航天局 (NASA) 的斯皮策太空望远镜的数据,科学家们探测到了来自距离地球48.6光年的LHS 3844b行星的光。
LHS 3844b行星的半径是地球的1.3倍,它绕着一颗名为M矮星的小型,凉爽的恒星运行,这是银河系中最常见,最长寿的恒星。NASA喷气推进实验室 (JpL) 在一份新闻稿中宣布,这一观察标志着斯皮策望远镜的数据首次能够提供有关M矮星周围地球大气的详细信息。
该研究发表在《自然》杂志上,标题为地球系外行星LHS 3844b上不存在浓密的大气。这项研究发现,LHS 3844b行星可能缺乏大气层,并表示其表面可能类似于地球的月球或水星。也有人说,LHS 3844b可以覆盖在月球表面黑暗区域 (称为mare) 中发现的相同冷却的火山物质中。
LHS 3844b行星是由NASA的凌日系外行星卫星勘测 (TESS) 任务2018年通过凌日方法发现的,该方法涉及检测母恒星的观测光何时由于行星在恒星和地球之间运行而变淡。检测直接来自行星表面的光 (另一种方法) 是困难的,因为恒星是如此明亮,并淹没了行星的光。
在后续观测中,斯皮策望远镜能够探测到来自LHS 3844b表面的光。该行星仅在11小时内就围绕其母恒星进行了一次完整的旋转。JpL声明说,在如此紧密的轨道下,LHS 3844b行星最有可能被 “暂时锁定”,这意味着当行星的一侧永久面对恒星时。
面向恒星的一侧,或dayside的温度约为华氏1,410度 (770摄氏度)。由于酷热,LHS 3844b行星辐射出大量红外光,斯皮策望远镜可以观测到这些红外光,因为它是红外线望远镜。尽管母星很酷,但它仍然比行星热得多,因此可以直接观察LHS 3844b的白天。
还发现了两颗难以捉摸的巨型系外行星
通过测量LHS 3844b的冷热侧之间的温差,研究小组能够发现两者之间传递的热量可忽略不计。如果行星有大气层,白天的热空气会自然膨胀,产生风,将热量传递到行星周围。岩石表面,几乎没有大气,没有空气可以传递热量。
“这个星球上的温度反差是尽可能大的,” JpL的声明引用劳拉·克里德伯格的话说,他是哈佛大学和史密森尼大学天体物理学中心的研究员,也是这项新研究的主要作者。了解可以保护或破坏行星大气的因素是太空科学家计划如何寻找太阳系以外的宜居环境的一部分。
地球上大气的存在是液态水可以存在于表面的原因,从而使地球上有生命。另一方面,火星的大气压力现在还不到地球的1%,曾经点缀红色星球表面的海洋和河流已经消失。
Kreidberg说: “我们有很多关于行星大气如何围绕M矮人的理论,但我们还没有能够凭经验研究它们。”“现在,有了LHS 3844b,我们在太阳系之外有一颗类地行星,在那里我们第一次可以观测到不存在大气层。”
与类太阳恒星相比,M矮星会发出高水平的紫外线 (UV) 光,这对生命有害,并会侵蚀行星的大气层。他们年轻时特别暴力,会发出大量耀斑或辐射和粒子爆发,这些辐射和粒子可能会剥夺萌芽的行星大气。
还读取了在邻近恒星周围发现的三颗系外行星
这项新研究的作者更进一步,使用LHS 3844b的表面反照率 (或其反光率) 试图推断其成分。研究表明,LHS 3844b “相当黑暗”,据共同作者胡仁宇说,他是美国宇航局喷气推进实验室的系外行星科学家,负责管理斯皮策太空望远镜。他和他的合著者认为地球上覆盖着玄武岩,一种火山岩。“我们知道月球的母马是由古老的火山作用形成的,” 胡说,“我们假设这可能是这个星球上发生的事情。”
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