天文學家分析史上最熱系外行星,大氣中有鐵、鈦原子

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 18 日 10:07 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

如果宇宙中有顆我們永遠都不會去拜訪的系外行星,那絕對非 KELT-9b 莫屬:一顆表面溫度比所有紅恆星都還要高的熱木星。一組國際天文團隊分析後指出,KELT-9b 甚至熱到在大氣中含有被「蒸發」出來的鐵、鈦原子。



距離地球約 650 光年處,有一顆 A 型主序星 HD 195689(KELT-9),其表面溫度超過 10,000℃,幾乎達太陽溫度的 2 倍。在它身邊,有一顆天文學家至今發現表面溫度最高的系外行星 KELT-9b,也是顆熱木星,質量是木星 3 倍,直徑是木星 2 倍,公轉週期不到 36 小時,與母恆星距離只有地球與太陽距離的 1/30。

KELT-9b 於去年甫由一個美國團隊發現,它的晝半球表面溫度高達 4,600K(4,330 °C),比所有光譜型 M 型恆星與大部分 K 型恆星的表面溫度還要高。恆星光譜類型按照溫度排列,由高至低依序為:O、B、A、F、G、K、M 型,M 型恆星(紅矮星)溫度最低,介於 2,200~3,700K,我們的太陽則是 G 型恆星,表面溫度約 5778K(5505°C)。

今年,瑞士日內瓦大學(UNIGE)天文學家 Jens Hoeijmakers 領導的國際天文團隊與伯恩大學理論學家 Kevin Heng 合作,利用位於加那利群島的伽利略國家望遠鏡(Telescopio Nazionale Galileo,TNG)收集 KELT-9b 大氣層光譜,首次揭開這顆行星的大氣層面貌:探測到電中性的鐵原子和帶正電的鐵、鈦離子。

科學家一直懷疑,宇宙中最豐富的元素之一鐵應該存在某些系外行星上,但由於鐵原子多被困在分子中,環境溫度不夠高很難檢測到單顆原子;鈦則於 2017 年 10 月時曾被發現存在於系外行星 Kepler-13Ab 大氣中,但不是以原子形態而是二氧化鈦,科學家戲稱這行星半夜會下防曬霜雪。(二氧化鈦是防曬霜的活性成分之一)

如今歸功於 KELT-9b 相當熱,雲氣無法在高空凝結,因此鐵和其他金屬能以原子的型態單獨出現,解開 KELT-9b 大氣化學成分將能幫助我們了解其形成歷史。新研究已發表於《自然》期刊。

(首圖來源:NASA

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