系外行星大氣層將揭開表面祕密

天文學家開始取得行星大氣層數據後，逐步了解組成和演化，厚重大氣層最容易研究，但也會將行星表面蓋起來，如類金星的世界會因厚厚大氣層，導致我們無法看到地形，故越可能了解行星大氣層時，就越無法了解表面。現在新研究能改變狀況。

▲ 藝術家對金星活火山的想像圖。（Source：NASA）

岩石世界表面和大氣間有豐富化學交換。地球水循環、生長和收穫季節、火山活動會隨時間改變大氣成分，物質交換發生時間很長，故地球表面和大氣層永遠不會處於平衡狀態。金星大氣層較厚、地表乾燥，物質交換時間較短，但仍不足以達成平衡。

研究員認為大氣層特別厚的溫暖類金星世界，地表和空氣間可達成化學平衡，這些世界是發現緊密圍繞小恆星運行的別種世界，非常適合大氣研究。為了知道這種情形如何發生，團隊模擬大氣層和岩石表面交界處化學相互作用，結果顯示，金星大氣層二氧化碳等簡單分子的化學平衡，可探測表面成分，表面溫度不同，類金星系外行星可看到更複雜的分子CaAl2Si2O8和MgAl2O4強烈相互作用。換句話說，適當狀況下，緊密圍繞溫暖恆星運行的小型岩石世界是進行此類研究的絕佳對象。

對大氣層的知識可為了解表面成分甚至地質活動打開一扇窗，甚至無需直接觀察系外行星表面，確定是否有某些礦物質，對了解類地行星如何形成至關重要。