系外行星大氣發現二氧化碳

美國太空總署(NASA)日前表示，詹姆斯 · 韋布空間望遠鏡首次在太陽系外行星大氣中發現二氧化碳存在的明確證據。

NASA在一份公報中介紹，這顆名為WASP-39 b的行星是一顆巨型氣態行星，距離地球約七百光年，其質量約為木星的四分之一，與土星相當，直徑為木星的一點三倍，表面溫度約九百攝氏度。

公報稱，研究人員運用韋布望遠鏡搭載的近紅外光譜儀 (NIRSpec)觀測這顆巨型氣態行星。其大氣光譜數據首次提供了在太陽系外行星大氣中檢測到二氧化碳的清晰、詳細的證據。

上述結果展示了韋布空間望遠鏡能夠以多快的速度識別出大量氣體，如可能暗示行星適合生命存在的甲烷和氨。

未參與該研究的英國劍橋大學的日庫教授指出，韋布空間望遠鏡“開啟了系外行星大氣科學的新時代”。韋布空間望遠鏡自成功啟動以來的發現，讓天文學家眼花繚亂。它對大部分被地球大氣層阻擋的紅外波長的光很敏感，將宇宙中最遙遠的恆星和星系帶入了人們的視野。

日庫教授表示，韋布空間望遠鏡的紅外靈敏度，對於研究銀河系中我們更近的行星科學家來說至關重要的。當一顆系外行星沿軌道運行到其恆星前時，恆星的光輻射穿過該行星大氣層時，會形成大氣“指紋”——該行星大氣會吸收特定波長的光，導致穿過該大氣?擴散的光譜中這被吸收的光的亮度會下降。

NASA指出，此前哈勃空間望遠鏡、斯皮策空間望遠鏡等探測器曾發現WASP-39 b行星的大氣中存在水蒸氣、鈉和鉀。此次韋布空間望遠鏡的發現確認了這一星球上還存在二氧化碳。了解行星的大氣組成成分對於研究行星的起源和演化過程非常重要。儘管WASP-39 b是一顆巨型氣態行星，但這一發現表明未來韋布望遠鏡可能在更小的岩石行星的更稀薄大氣中檢測到二氧化碳。

日庫教授指，發現二氧化碳是很有價值的，因為它是行星“金屬豐度”的線索，即其構成元素中比氦重的元素的比例。根據WASP-39b的二氧化碳信號，研究小組估計該行星的金屬含量大致與土星一致。

美 子