科學家分析遙遠系外行星大氣層,結果相當有趣

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 04 日 8:45 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


科學家在一顆距離地球約 520 光年外的系外巨行星發現雲,觀測資料甚至可分辨出雲層高度及上層大氣結構。

2016年發現的WASP-127b是熱土星,一年只有4.2天,體積為木星1.3倍,質量只有木星0.16倍,與土星平均密度接近,意味大氣層較稀薄,非常適合做大氣光譜分析。一組研究團隊結合哈伯太空望遠鏡及地面甚大望遠鏡(Very Large Telescope)兩個光學觀測數據,分析WASP-127b大氣層。

▲ 上左為太陽與木星、地球比較,上右為WASP-127恆星系統大小比較,下為太陽與水星的距離及WASP-127b與母恆星的距離比較。(Source:Europlanet Society

要弄清楚系外行星的大氣組成相當棘手,多數無法直接看到的系外行星都是凌日法觀測,在這前提下,系外行星大氣層也會影響光線亮度,但必須使用解析度更高的儀器,光譜不同波長可能會被不同元素吸收,藉這項特性,科學家可瞭解系外行星的大氣層含什麼物質。

研究團隊分析後發現此行星有鈉,但所在高度比預期低。另外紅外波段有強烈水汽訊號,但可見光波段卻沒有,表示雲層成分是對可見光不透明而對紅外線透明。團隊還將高解析度光譜吸收資訊將雲層高度降到驚人的雲層厚度,大氣壓力僅0.3~0.5毫巴。

科學家仍然無法確切得知雲組成,但可肯定這顆系外行星的大氣層絕非水組成,鈉發現位置也令人意想不到,且WASP-127b軌道不僅與恆星自轉方向不同,幾乎是繞著恆星兩極運行,這系統認為約有100億年歷史,或許造成這樣排列可能過去是受未知伴星影響,所有獨特特徵使WASP-127b成為未來將深入研究的行星。

研究發表於《天文學與天文物理學》期刊,並於今年歐洲行星科學會議發表。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為示意圖,來源:pixabay