你是否想过,有没有可能在一个比太阳还热的行星上找到水呢?这听起来似乎不太可能,但是最新的天文观测却发现了一个令人惊讶的线索。一颗名为GJ 486 b的岩质系外行星,可能拥有一个水蒸气丰富的大气层,尽管它离它的恒星非常近,表面温度高达430摄氏度。
GJ 486 b是一颗超级地球,比地球大30%,质量是地球的三倍。它绕着一颗红矮星运行,只需要两天就可以完成一次公转。这意味着它受到恒星强烈的引力和辐射,可能是潮汐锁定的,也就是说它总是用同一面对着恒星。这样一来,它就会有一个永远炽热的白昼面和一个永远寒冷的黑夜面。
要探测这样一个极端的行星是否有大气层,天文学家使用了NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope),这是一台最先进的红外望远镜,可以观测到系外行星大气层中的化学成分。他们利用了一种叫作“凌日法”的技术,也就是在行星从恒星前面经过时,观测恒星光线通过行星大气层时的变化。通过分析光谱数据,他们可以判断出大气层中存在哪些分子。
他们使用了韦伯望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec),并得到了一个令人震惊的结果:他们发现了水蒸气的信号。如果这个信号真的来自行星的大气层,那么这将是第一次在岩质系外行星上探测到水蒸气。以前只在气态巨行星上发现过水蒸气,因为它们有足够厚重的大气层来保护水分子不被恒星辐射分解。而对于岩质行星来说,要在如此高温和强辐射下保持一个水蒸气丰富的大气层,可能需要有持续不断的火山活动来从行星内部释放水汽。
然而,这个信号也有另一种可能的解释:它可能来自恒星本身。GJ 486 b的宿主恒星是一颗红矮星,温度比太阳低很多。这使得水蒸气可以存在于恒星表面的光球层中。而且,在恒星表面有时会出现一些比周围区域更冷、更暗的黑子(类似于我们太阳上的太阳黑子)。在黑子区域,水蒸气会更加集中,从而产生一个类似于行星大气层的信号。
要区分这两种情况,天文学家需要进行更多的观测。他们计划使用韦伯望远镜的另外两个仪器:中红外仪器(MIRI)和近红外成像和无缝光谱仪(NIRISS)。MIRI可以观测到行星白昼面的热辐射,从而判断出大气层是否能够循环热量。NIRISS可以在更短的红外波长上观测到水蒸气信号,从而区分出它是来自行星还是恒星。
如果GJ 486 b真的有一个水蒸气丰富的大气层,那么它将为我们提供一个研究岩质系外行星大气层形成和演化过程的绝佳机会。也许,在未来我们还能找到更多类似或不同于地球的岩质系外行星,并探索它们是否有生命存在的可能性。
#韦伯空间望远镜首批照片#