哺乳动物|“全是你的”行星大气层蕴含水分科学家

文章图片
天文学家对10颗类似木星尺寸热的系外行星进行了“抽样调查” ，样板行星含有的水分比预期的数量少，通过使用哈勃和斯皮策太空望远镜收集的数据，在大数据分析的基础上，天文团队对行星悬而未决的“脱水”谜题进行了解释，相关的研究成果有多方面的意义，比如：可以将个别、少数适用的原理解释推广到一般、多数适用的行星世界，更好地理解银河系内不同行星的大气运作的机制、行星如何聚集的问题。天文学家到目前为止已发现了2000多颗行星，有些是气态行星，与木星的特征相似，在非常靠近主恒星的轨道上公转，在“烈日炎炎”的笼罩下发出了阵阵热浪。
一旦气体行星非常靠近主恒星，在“刺眼”星光的照射下，对行星的运行的观测就会十分困难，在过去“大海捞针”的搜索中，哈勃望远镜仅探测到了少量炙热、类似木星的气体行星。初步研究的成果显示，有些气体行星含有的大气水分比从大气模型预测得少。国际合作天文团队对系外行星的大气层进行了一次迄今最大的光谱编目，找到了行星大气失去水分的原因。所有经过编目的行星遵循轨道运行的法则，从地球方向看上去，行星在主恒星的前方经过，在行星转动到主恒星的前方时，主恒星的光辐射穿透了行星的外层大气层，在行星大气层留下光辐射独特的“指纹” ，当带有大气“指纹”的光线到达地球时，天文学家截获了行星大气的“指纹信息” 。
【哺乳动物|“全是你的”行星大气层蕴含水分】哈勃和斯皮策太空望远镜提供的数据可以相互借鉴，天文团队获得了从可见光到红外线宽波段的光谱信号，通过从可见光到红外线的数据计算，他们得到了行星不同半径的数据，同时获得了行星大气类型的信息，在样板行星对象的观测和分析中，无论图像的模糊和清晰，气态行星的图像在可见光的波长比在红外线的波长显得更大，而红外线穿透到了大气层更深的区域，通过图像的比较，天文团队发现了薄云或多云大气层和微弱水分检测的相互关联。
英国埃克赛特大学的戴维·辛解释说，行星大气层比过去的预期有丰富的多样态，天文团队在不同的行星组发现了有价值的信息，他们第一次在广泛的光谱覆盖面对行星的多样特征进行了对比。行星大气云层蕴含了水分，他们排除了完全干燥、炙热“木星”的可能，有一种替代性的理论解释，样本行星在去水的环境中形成，但这种解释意味着人们将会彻底地重新考虑现行的行星形成理论。目前，对系外行星大气层的研究还处在“婴儿时期” ，未来会有更多的大气天体物理学家参与到课题的研究。詹姆斯·韦伯太空望远镜将会取代目前的哈勃太空望远镜，开启红外线观测一扇新的窗口，为未来的系外行星和行星大气层的研究带来观测的数据。《自然》杂志发表了NASA天文团队有关系外行星大气的研究成果。
有科技消息称，在已发现的行星中有将近一半的“候选行星”不是真正的行星，而是气体和尘埃的信号，对行星的发现好像对中微子的发现，行星和中微子的数量大得惊人，每秒有数亿计的中微子穿越人们的身体，银河系有数千亿或数万亿的行星绕恒星转动，但人们目前只观测到了极少量的行星，捕获了极少的中微子，探测工具和探测技术不断提升，天文发现仍在持续。在伽利略和哥白尼的时代，人们发现一颗行星时，整个世界为之欢欣鼓舞，甚至改变了人类的天文认识和文化观念。在现代天文时代，发现新的行星已不足为奇，在数周的时间没有听到行星发现的消息时，人们反而感到了某种反常。
随着行星搜索和中微子探测技术的改进，科学家对暗物质的探测能力也随之提高，理论预期的暗物质分布更为广泛，人们甚至连极少量的暗物质都没有发现。行星和中微子似乎成了可见物质世界的“暗物质” 。在恒星周围发现新的行星已不是重大的科学新闻，除非在某个行星上发现了水的存在和生命活动。一旦发现了外星人的居住空间，人类也许将会面临霍金的设问：人类的“生存还是毁灭”是一个有待解答的问题。
（编译：2015-12-15）