哈勃望遠鏡發現微小的熱氣騰騰的系外行星GJ 9827 d周圍的水
作者:百科 來源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發布時間:2025-12-10 02:15:42 評論數:
一張GJ 9827 d的插圖，這是望遠外行一顆微小、炎熱且充滿蒸汽的現微小的星系外行星，哈勃在其周圍發現了水蒸氣。熱氣（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/歐空局/利亞·胡斯塔克/拉爾夫·克勞福特）
（神秘的騰騰地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：利用哈勃太空望遠鏡，天文學家發現太陽系外一顆相對較小的系的水行星的大氣中富含水蒸氣。然而，周圍現在還不要計劃去這個地方度假。哈勃這顆行星的望遠外行表面熱得足以熔化鉛，這意味著這是現微小的星一個我們所知的不適合生命生存的蒸汽世界。
更具體地說，熱氣這一發現背后的騰騰團隊表示，這顆名為GJ 9872d的系的水太陽系外行星或系外行星表現出752華氏度（400攝氏度）的金星般的溫度。但這并不影響這一發現的周圍激動人心。
雖然科學家們以前在許多太陽系外行星的哈勃大氣層中發現過水蒸氣，但哈勃望遠鏡對這個炎熱潮濕的世界的觀測被命名為GJ 9827d，是迄今為止發現的這一生命要素周圍最小的系外行星。
“在GJ 9827d上發現水是令人興奮的，因為它是我們迄今為止探測到的最小的有大氣的行星，”團隊成員、馬普天文研究所系外行星大氣物理學部主任勞拉·克雷德伯格告訴Space.com。“它比以往任何時候都更接近于描繪真正的類地世界。“
GJ 9827d的寬度大約是地球的兩倍，它圍繞著一顆名為GJ 987的恒星運行，這顆恒星位于雙魚座，距離我們大約97光年。這顆行星只是圍繞這顆恒星運行的三個類地行星之一，這顆恒星的年齡似乎約為60億歲。
“這將是我們第一次可以通過大氣探測直接表明，這些富含水的大氣行星實際上可以存在于其他恒星周圍，”團隊成員、蒙特利爾大學特羅蒂埃系外行星研究所的科學家比約恩·本內克在一份聲明中說。“這是朝著確定巖石行星上大氣的普遍性和多樣性邁出的重要一步。”
然而，一個主要問題仍然存在:GJ 9872d是什么類型的行星？
“這些小行星的大小在地球的兩到三倍之間，其性質確實不確定，”克萊德伯格說。“它們可能是真正的超級地球，有一個巨大的巖石內核和一個明亮的大氣層，或者它們可能是完全不同的東西，比如一個主要由水冰構成的水世界，在我們的太陽系中沒有類似的東西。”
水世界還是富含氫氣的迷你海王星？
哈勃對GJ 9827d進行了為期三年的觀察，目睹了世界11次穿越其恒星表面。因為化學元素和化合物吸收特定波長的光，當來自母星的光穿過行星的大氣層時，它攜帶了構成行星本身的元素的指紋。
目前，這一發現背后的天文學家不確定哈勃在檢查GJ 9872d時是否在膨脹的富氫大氣中檢測到少量水，或者該行星的大氣是否主要由水組成。
“無論是水蒸氣占主導地位還是在氫占主導地位的大氣中只是一個微小的物種，這兩種結果都將令人興奮，”研究第一作者、蒙特利爾大學特羅蒂埃系外行星研究所的科學家皮埃爾-亞歷克西斯·羅伊在聲明中說。
如果GJ 9872d在其母恒星附近度過了60億年的壽命，那么強烈的輻射應該會蒸發掉任何原始氫，使這顆小行星的大氣中充滿水蒸氣。這似乎得到了以下事實的支持:迄今為止，在GJ 9872d周圍探測氫的嘗試都以失敗告終。
或者，如果GJ 9872d仍然附著在富含氫的水封套上，它將被歸類為迷你海王星。迷你海王星是一種質量小于海王星的行星，但仍然類似于太陽系的冰巨人，擁有厚厚的氫和氦大氣層。
另一方面，這顆系外行星可能類似于木星的衛星歐羅巴的更大更熱版本，據信歐羅巴在厚厚的冰殼下擁有的水是地球的兩倍。“GJ 9827d行星可能一半是水，一半是巖石。在一些較小的巖石體頂部會有大量的水蒸氣，”本內克說。
如果GJ 9827d仍然擁有厚厚的水蒸氣大氣層，這將意味著它在遷移到我們今天看到的位置之前誕生于距離其恒星更遠的地方——那里的溫度會更低。
這種遷移將導致這顆系外行星受到來自其宿主恒星的更多輻射的沖擊，從而將GJ 9827d上潛在的冰轉化為液態水和水蒸氣。任何存在的氫都會被加熱，最終由于地球相對較低的重力而開始從地球大氣中泄漏；當天文學家今天觀測這顆系外行星時，這種泄漏仍然可能發生。
“直到現在，我們還無法直接探測到這么小行星的大氣層。我們現在正在慢慢進入這一體制，”本內克補充道。“在某個時候，當我們研究較小的行星時，必須有一個過渡，在這個過渡中，這些小世界上不再有氫，它們的大氣層更像金星，主要由二氧化碳組成。”
哈勃對GJ 9827d的研究已經將這顆行星作為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）后續研究的主要目標。這項工作已經在進行中，價值100億美元的望遠鏡能夠提供關于這個潛在水世界的更多細節。
“GJ 9827d正在與JWST一起被觀測，以了解更多關于其大氣成分的信息，并尋找二氧化碳等其他分子，”克萊德伯格總結道。“觀測正在進行中，我們很快就會有更多的答案！
“希望我們現在能一勞永逸地解決水世界的問題。“
該團隊的研究成果去年發表在天體物理學雜志《快報》上。