科学家在“超热木星”上发明铁和钛

网易科技讯 8月17日动静，有史以来第一次，天文学家在太阳系外的行星大气层中发明白铁和钛。 这颗名为KELT-9b的系生手星是迄今为止发明的最热的外星天下，乃至比大大都恒星还要热。

这颗炎热的系生手星位于天鹅座，间隔地球约620光年，被天文学家称为“超热木星”。 KELT-9b是一个庞大的气态星球，就像我们太阳系中最大的行星 - 木星。但它要大得多，质量是木星质量的三倍，直径是木星直径的两倍，并且它的轨道很是靠近它的热母星KELT-9。

“超热木星”是一个非官方的术语，指温度高出3100华氏度(1700摄氏度)的热木星系生手星。参加这项研究的瑞士伯尔尼大学天体物理学家凯文?亨（Kevin Heng）讲到，这些行星“很是热，以至于他们与恒星有一些相似之处，固然它们是行星”。 KELT-9b的温度可达7,800华氏度（4,300摄氏度）。

这种破记载的高温使天文学家可以或许探测KELT-9b大气中的铁和钛。恒久以来，研究职员一向猜疑这些元素存在于一些系生手星上——铁是宇宙中最富厚的元素之一——但在较冷的情形中很难探测到它们，由于这些原子大多“被困在其他分子中”，亨说。 然而，KELT-9b很是热，云层不会在大气层中凝聚，应承铁和其他金属的单个原子独立存在。

钛曾在一颗系生手星的大气层中被发明过——但不是以原子的情势。2017年9月，行使哈勃太空望远镜的天文学家公布他们在名为Kepler-13A的系生手星的大气层中发明白二氧化钛（由一个钛原子和两个氧原子构成的分子）。

天文学家可以通过调查来自太空物体的光谱来探测差异的元素。 因为这颗系生手星并不发出本身的光，因此亨和他的研究小组研究了在凌日进程中网络的望远镜数据。

很利便的是，在亨和他的合著者抉择着手这项研究之前，这些数据就已经存在了。他在日内瓦大学的同事们操作光谱数据在KELT-9b大气中探求氢之后，“他们现实上把这些数据生涯在抽屉里，由于没有来由去探求铁或钛，” 亨说，“然后，几个月前，我们做了一项理论研究，猜测哪里会有铁和钛，这使我们开始睁开搜刮。”

操作来自西班牙拉帕尔马伽利略国度望远镜的一年前的数据，研究职员开始在一连时刻高出4小时的凌日进程中探求KELT-9b大气光谱中的金属元素迹象。这些数据是用一种叫做HARPS的光谱仪收罗的，HARPS是一种高精度径向速率行星探测器。

“当你把光分成光谱时，差异的原子或分子都有一个奇异的‘指纹’，”亨说，“只要有足够的判别率，足够好的数据，每个分子都有一个奇异的指纹。”在天然杂志网站上的一篇博客文章中，亨和他的团队已经猜疑KELT-9b大气中存在铁和钛的指纹，要找到这些元素的指纹必要“高机能计较技能的团结、光谱数据库的全心打点以及对细节的过细存眷”。

亨的团队向伯尔尼大学的天体物理学家西蒙·格林（Simon Grimm）寻求辅佐，“他是原子和分子不透明度计较方面的专家。”亨在博客文章中写道，“这些不透明度物的计较并不轻易，由于我们必要评估数百万至数十亿条谱线的强度和外形。”

之前研究KELT-9b大气中氢的时辰可以或许发明光谱中有很强的氢接收谱线，而不必要像亨和他的团队那样做更伟大的彼此相关说明来发明铁和钛。为探求氢而网络数据的天文学家缺乏对铁等金属举办当真研究的理论念头。

7月2日颁发在《天然天文学》杂志上的另一项研究表白，氢现实上是从KELT-9b的大气中“蒸腾”出来的，并被吸入了这颗行星的母恒星。马普天文研究所的天文学家、这项研究的第一作者费燕（Fei Yan）在电子邮件中写道：“有也许重金属元素也许也在逃逸，由于强烈的氢逃逸可以将重元素“拖”到大气层中。”

固然KELT-9b大气中的铁和钛是一个庞大的发明，但亨增补道：“技能自己也很是令人欢快”。 “这与我们将用于检测生物学特性或生物印记的技能沟通，”亨说。“在地球上，我们以为它是氧和一些其他恍惚的分子，但我们不知道一样平常的生物印记是什么。假如你知道它们是什么，那你就可以行使完全沟通的技能在较冷、较小的行星中检测这些分子“。

天文学家不太也许在这个地狱般的星球上找到任何生命迹象，但亨和他的团队在KELT-9b的光谱中找到了一些其他风趣的元素。亨说道：“我此刻还不想透露太多，但我们已经找到了其他金属。我们也在全力让哈勃太空望远镜偶然刻去探求水。我们方针是最终探明该星球具有的全部元素”。 哈勃还将可以或许提供有关KELT-9b气候的一些信息。 他说：“这个星球上应该会有狂风雨吧。”

（马克克）

本文来历：网易科技报道 责任编辑：孙博_NBJS6454

（编辑：湖南网）

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