地球大小的系外行星,有大气层

英国科学家首次探测到一颗地球大小的行星周围存在大气层。
2017年4月6日

英国科学家首次探测到一颗地球大小的行星周围存在大气层。

这颗行星是一个名为GJ1132b的岩石世界,它的质量是地球的1.6倍,围绕着一颗名为GJ1132的小恒星运行,距离地球约40光年。这颗行星与主星之间的距离仅为地球与太阳之间距离的15%左右。

这颗恒星的质量只有太阳质量的20%左右,这意味着它相对较冷、较暗,这使得天文学家更容易观察绕轨道运行的行星,而不会被弄得眼花缭乱。

基尔大学的科学家约翰·索斯沃斯在智利使用一架2.2米的望远镜,观察到行星GJ1132b在恒星前面经过了9次。这种凌日现象短暂地阻挡了一些星光,使恒星的亮度明显下降。下降的幅度暴露了地球的大小。在这种情况下,强度下降了0.4%,这表明这颗行星的半径大约是地球的1.4倍。

索斯沃思和他的同事们用7种不同颜色或波长的光来观察这颗行星。有些波长在凌日过程中产生的倾角比其他波长小。这种差异对应于行星周围的大气,它对某些波长不透明,但对其他波长透明。从最小的倾角中减去最大的倾角表明,GJ1132b的大气直径约为行星直径的10%,因此可能有数百公里深。

这一发现在很多层面上都是第一次。GJ1132不仅是迄今为止发现的质量最低的有大气层的行星(之前的候选行星是巨蟹座55 e,一个巨大的“超级地球”,是地球大小的8倍),而且它的体型很小,这意味着它燃烧氢的速度比太阳等恒星慢得多。“这意味着它可以存活数十亿年,它的缓慢旋转表明它很老,这意味着像GJ1132b这样的岩石世界可以长时间保持大气层。”这是我们以前不知道的,”索斯沃思说。

像GJ1132这样的恒星占银河系中大约1000亿恒星物体的一半以上,所以这一发现意味着找到其他像地球一样有大气层的行星的几率现在要大得多。

到目前为止,该团队还没有得到大气可能组成的清晰图像,但他们发表在《天文学杂志》4月版上的测量结果,最适合于稠密的甲烷大气,或者更诱人的是,一个蒸汽,富含水的大气。“但是,一些同事已经用哈勃望远镜观测了这颗恒星,”索斯沃思说。“它们确实有我们需要的分辨率来诊断大气中有什么,所以要注意这个空间!”

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