近年來,太陽系外行星的研究確實得到了飛速發(fā)展。目前,天文學家已經(jīng)能夠確認太陽系以外還有4104個行星,還有4900個正在等待確認。對這許多行星的研究揭示了有關宇宙中可能行星的范圍的信息,并告訴我們,太陽系中沒有許多類似物。
例如,由于哈勃太空望遠鏡獲得了新的數(shù)據(jù),天文學家已經(jīng)了解了更多有關新型系外行星的知識,這些系外行星被稱為“超噴”行星。此類行星實質上是年輕的天然氣巨人,其大小與木星相當,但質量僅比地球大幾倍。這導致他們的氣氛中有棉花糖的密度,因此令人愉悅的綽號!
這顆行星唯一已知的例子是開普勒51系統(tǒng),這是一顆年輕的類似太陽的恒星,位于天鵝座星座中約2615光年。在該系統(tǒng)中,已經(jīng)確認了三顆系外行星(Kepler-51 b,c和d),這是2012年由開普勒太空望遠鏡首次發(fā)現(xiàn)的。但是,直到2014年,這些行星的密度才得以確認,并且出人意料的。
這些氣體巨人的大氣層由氫和氦組成,大小與木星相同,但它們的質量也輕了約一百倍。他們的大氣如何以及為什么會以這種方式膨脹,這仍然是一個謎,但事實仍然是,他們的大氣性質使超吸氣行星成為大氣分析的主要候選對象。
這正是由科羅拉多大學博爾德分校的天體物理學和太空天文學中心(CASA)的杰西卡·利比·羅伯茨(Jessica Libby-Roberts)領導的國際天文學家團隊所尋求的。利比·羅伯茨(Libby-Roberts)和她的小組使用哈勃(Hubble)的數(shù)據(jù)分析了從開普勒51 b和d大氣中獲得的光譜,以查看其中存在哪些成分(包括水)。
當這些行星在其恒星前通過時,它們的大氣層吸收的光在紅外波長下被檢查。令團隊驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)兩個行星的光譜都沒有任何有說服力的化學特征。他們將其歸因于大氣中鹽晶體云或光化學霧的存在。
因此,研究小組依靠計算機模擬和其他工具來推斷開普勒51行星的質量主要是氫氣和氦氣,而氫氣被氦氣掩蓋了。這與土衛(wèi)六大氣層(土星最大的衛(wèi)星)中發(fā)生的情況相似,土星大氣中主要是氮氣層,其中含有甲烷云層,這些云層掩蓋了地表。