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韦布望远镜首次发现系外行星:距地球41光年,直径为地球99%

韦布望远镜首次发现系外行星:距地球41光年,直径为地球99%

詹姆斯·韦布太空望远镜首次发现了一颗围绕恒星运行的系外行星,正式编号为LHS475b(想象图)。

据美国宇航局(NASA)消息,詹姆斯·韦布太空望远镜首次发现了一颗围绕恒星运行的系外行星。这颗行星正式编号为LHS475b,位于距离地球41光年的八角星座,其大小几乎和地球相同,是地球直径的99%。

在这项研究中,约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室KevinStevenson和JacobLustig-Yaeger领导的研究团队,使用NASA的凌日系外行星巡天卫星(TESS)确定目标后,用韦布太空望远镜对其进行了确认。韦布太空望远镜的近红外光谱仪仅用两次凌日观测就清晰捕捉到这颗行星。“它是一颗小型岩石行星。”Stevenson说。

“这些观测结果为未来用韦布太空望远镜研究岩石行星大气带来了许多可能性,让人们对太阳系外类地行星有一个新的认识。”NASA总部天体物理部门主任MarkClampin说。

在所有正在运行的望远镜中,只有韦布能够描述类似地球大小的系外行星的大气特征。该团队试图通过分析行星的透射光谱评估其大气层中的物质。虽然数据显示这是一颗地球大小的类地行星,但他们还不知道它是否拥有大气层。

约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的ErinMay说:“韦布太空望远镜的数据很‘漂亮’,它非常灵敏,可以很容易探测到一系列分子,但我们还不能对这颗行星的大气层得出任何明确的结论。”

虽然目前该团队还无法断定大气层存在什么,但他们可以确定什么不存在。Lustig-Yaeger解释说:“我们可以排除一些陆地类型的大气层,它不可能有一个类似于土卫六那样厚厚的、以甲烷为主的大气层。”

韦布望远镜首次发现系外行星:距地球41光年,直径为地球99%

图中的光谱显示,韦布没有观察到可检测数量的任何元素或分子。数据(白点)与代表没有大气层的行星(黄线)的无特征光谱(featurelessspectrum)一致,紫色线代笔纯二氧化碳的大气层,在目前的精度下与平坦线(没有大气层的无特征光谱)无法区分,绿色线代表纯甲烷大气。

研究团队还表示,虽然这颗行星没有大气层的概率很大,但仍不能排除有一些其他的大气成分,如纯二氧化碳大气层。但Lustig-Yaeger指出,100%二氧化碳大气层的密度要大得多,很难探测到。研究团队需要更精确观测确定它是纯二氧化碳大气层还是完全没有大气层,他们计划在今年夏天的观测中获得更多的光谱数据。

韦布太空望远镜的数据还显示,这颗行星的温度比地球高几百度。因此,如果探测到云层,研究人员可能会得出结论:这颗星球更像金星。因为金星有二氧化碳大气层,并且永远笼罩在厚厚的云层中。

Lustig-Yaeger说:“目前我们处于研究小型系外岩石行星的前沿,但也是刚开始了解它们的大气层可能是什么样子。”

此外,韦布太空望远镜精确的光变曲线还表明,这颗行星在短短两天内就完成了一次公转。尽管LHS475b比太阳系中的任何行星都更接近它的母星,但后者是一颗红矮星,温度不到太阳的一半,因此研究人员预测它仍然可能有大气层。

(来源:中国科学报)

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