“独特而极端”:詹姆斯·韦伯望远镜检测到可能的外星世界在火山上冒泡

   日期:2025-06-10     来源:本站    作者:admin    浏览:85    
核心提示:今天,我们知道的不仅仅是 5,000个系外行星:在太阳系之外的行星绕其他恒星绕。尽管发现新世界的努力仍在继续,但我们稳步了解了

今天,我们知道的不仅仅是 5,000个系外行星:在太阳系之外的行星绕其他恒星绕。尽管发现新世界的努力仍在继续,但我们稳步了解了我们已经发现的外部行星:它们的尺寸,它们的制成以及它们是否有气氛。

我们的团队现在为 - 富裕的气氛在这个世界的大小是1.5倍的世界 地球 并位于35光年之遥。如果得到证实,它将是具有气氛的最小的系外行星。气体的潜在存在 二氧化硫(SO₂)硫化氢(H₂S) 在这个大气中,暗示了熔融或 火山 表面。

在我们的太阳系中,我们有两个不同类别的行星—小岩石,包括地球和火星,以及木星和土星等汽油巨头。但是,系外行星跨越了很多尺寸。我们的太阳系缺少一个行星,该行星的大小落在地球和海王星之间的范围,但事实证明,这是我们在银河系中其他恒星周围看到的最常见的行星类型。

靠近海王星的大小的人称为 子纳普 和更接近地球的大小的人称为 超级收获。L 98-59 D是超级地球,比地球更大且重。这些行星气氛的组成仍然是一个悬而未决的问题,我们才开始探索这个问题 詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST),于2021年推出。

L 98-59 D是 在2019年发现 与NASA的 苔丝太空望远镜。大多数系外行星,包括L 98-59 D,都使用了 “过境法”。当行星在恒星前面经过时,这可以测量星光的微小倾角。对于较大的行星,这种倾角更为明显,使我们能够找出一个行星的大小。

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即使是JWST也无法将这些小行星与他们的主人明星分开。当他们近距离绕着星星时。但是有一种方法可以从这个纠缠的光中“看到”地球的气氛。当行星在其恒星面前经过时,一些星光过滤器穿过行星的大气层,撞到那里的气体分子或原子,在我们的地球上。

每种气体都以自己的签名方式修饰光。从我们从该恒星系统中获得的光中,我们可以推断出这种气氛的构成。这就是所谓的 传输光谱,这是一种经过验证的技术,以前已被用来确认 存在的存在 在系外行星的气氛中。

火山喷射熔岩的照片

我是一支国际科学家团队的一员,他们使用JWST观察到其主机明星光盘的L 98-59 d的运输。然后,我们获得了 系外行星的气氛 从这些观察结果。这种频谱暗示了可能存在 充满二氧化硫和硫化氢的大气

这一发现令人惊讶,因为它与我们自己的太阳系中的岩石行星的气氛形成鲜明对比,在我们自己的太阳系中,水蒸气和二氧化碳更加普遍。例如,地球大气层富含氮和氧气,并具有痕量的水蒸气。同时,金星有 浓烈的气氛 由二氧化碳主导。甚至 火星的气氛稀薄 由二氧化碳主导。

然后,我们使用的计算机模型结合了我们对 行星气氛 从L 98-59 D发出的光得出了这个星球大气组成的潜在图片。没有常见的气体,例如二氧化碳以及SO₂和h₂s的存在表明,与我们在太阳系中所熟悉的过程完全不同的过程形成了一种气氛。这暗示了L 98-59 D上的独特和极端条件,例如熔融或火山表面。

为了确认这些气体的存在,还需要进行其他观察。JWST观察以前已经发现 So₂的迹象 在系外行星上,但这是一个天然气巨人,不是一个潜在的岩石世界,例如98-59 d。

IO的照片

So₂和H₂S的潜在存在引发了有关其起源的问题。一种爆炸性的可能性是火山驱动 潮汐加热,就像观察到的 木星的月亮IO。在这个星球上,宿主恒星的引力拉伸并沿轨道挤压。这种运动可以加热地球的中心,融化其内部,并产生极端的火山喷发,甚至可能是岩浆海洋。

再加上它与恒星的近距离(在这个星球上一年是七个半的日子),表面上可以达到真正地狱般的温度。如果将来的观察结果支持这种气氛的存在,那么拥有检测到的气氛不仅是最小的系外行星,而且是迈向理解此类行星本质的关键步骤。

在小岩石行星上检测大气非常困难,因为与宿主恒星相比,行星非常小,而且宿主恒星的强烈辐射通常会剥离大气。这些观察结果虽然诱人,但仅来自单个传输。这意味着工具噪声和其他因素阻止我们提出统计上强烈的主张。未来的JWST观察将是确认或驳斥我们的分析的关键。

L 98-59 D可能不是我们所知道的生命的候选人,但是研究其硫磺氛围和潜在的火山主义为其他恒星周围的世界提供了宝贵的见解。这样的极端世界有助于我们了解星系中行星演变的多样性。

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