天文學家發現一個透明大氣的熱木星


你有沒有想過木星如果沒有厚厚的雲層,裡頭會是什麼?一顆575光年外的系外行星可能有這個問題的答案,一顆名為WASP-62b的氣態巨大行星,根據科學家對其大氣層光譜的分析,得到的結果竟然是沒有一絲雲彩或霾害,整個大氣層是清晰透明的,這給了我們一個獨特的機會來窺視大氣層內部。

WASP-62b在2012年發現,後期針對它的研究得出它的體積是木星的1.4倍,質量是木星的0.57倍,環繞著一顆比太陽稍大的年輕恆星WASP-62旋轉,與大多數系外行星一樣,它的軌道離母恆星相當近,週期僅有4.41天,表面平衡溫度為1,330K,因此屬於「熱木星」。

由於不同的化學元素會吸收不同波長的光,故觀測它的光譜訊息可以用於觀察該系外行星的外層氣體組成,當科學家針對WASP-62b的三次凌日光譜分析時,他們發現了鈉的完整吸收線,在大多數系外行星的大氣層中,鈉元素的特徵通常會部分或全部被雲層或霧氣所掩蓋,而這完整的吸收線代表著,該行星的大氣層是完全透明乾淨的,才能夠將恆星的元素吸收線完整呈現。是到目前為止發現的系外行星中,預計只有不到7%的行星有乾淨的大氣層,另一個有確定證據的是WASP-96b,但它較遠也較小。

WASP-62b不僅距離更近,體積更大,為後來研究提供良好的定位,而且它落在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,簡稱 JWST)的連續觀測區,因此未來韋伯太空望遠鏡升空工作後,它將會是一個極好的觀測目標。研究小組期望未來能夠在該大氣層裡探測到除了含鈉以外的水、氫氧化鐵、氨、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和矽烷類等化合物,識別出這些化合物的含量可以瞭解該行星大氣中的金屬豐度及碳氧比,並幫助我們更好了解行星的形成過程。

【圖:哈佛-史密松天體物理中心;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】

SWASP = Super Wide Angle Search for Planets = 超廣角尋找行星星表

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