天文学家发现一颗“迷你海王星”！这个“水世界”甚至还有大气层

2023-08-30 19:45:15 来源：说宇宙

2009年，天文学家从韦伯太空望远镜的数据中，发现了一颗 与太阳系内任何行星都不同的星球 。这颗星球虽然在太阳系之外，但是 距离地球只有40光年 的距离，并且，它还为天文学家们 揭示了一个可能具有高反射性的大气层世界 。

这颗名为 GJ 1214b 的系外行星，质量大约是地球的六倍。它曾经十分神秘，天文学家是通过观察它的主恒星的 凌日现象 ，才找到它的存在的。

(资料图片)

凌日现象

天文学家Eliza Kempton，同时也是马里兰大学的研究员，她表示，要是在以前， 这样的行星很大程度上是观测不到的 。

左：地球；中：GJ 1214b；右：海王星

而现在，她所领导的研究团队，在使用 韦伯太空望远镜 的同时，还利用了 中红外仪器（MIRI）， 这个仪器可以观察到那些人眼无法看见的光。

在这两个“利器”的加持下，研究人员不仅看清了该行星的存在， 绘制出一张它围绕主恒星运行时的“热图” ，还发现另一个惊人的事实， 这颗行星竟然有大气层 。

“水世界”还是“迷你海王星”

Eliza Kempton看到新的观测结果后说道：“这颗行星完全被某种薄雾或云层覆盖， 在这次观测之前，我们完全看不到它还覆盖着一层大气 。”

同时她也指出，如果该行星真的富含水资源，那么它很可能是一个 “水世界” ， 在形成时就具有大量的水和冰 。

不过，学术界对这颗行星还有别的看法。虽然大家都认为该行星有一层相对较厚的气体“外壳”，但是 掩藏在它厚厚的大气层之下的，可能还有其他形态 。

除了认为它是一个“水世界”，有些天文学家还认为， 该行星的内部核心是岩石，外部则是被大量液态水覆盖的 “迷你海王星” 。

不管是哪一种结构， 肯定都与它极为厚重的大气层有分不开的联系 。研究团队在分析了它的完整轨道之后发现，这颗行星的夜间温度要比白天低得多，如此大的变化只有在 由水或甲烷等较重分子组成的大气层中才有可能发生 。

显然，构成这颗行星大气层主要成分，不太可能是质量较轻的 氢分子 ， 这或许可以成为解开该行星的历史和形成之谜的重要线索 。

三条实线（黄色、绿色和紫色）代表基于Howe&Burrows的富氢、富水和广泛的云大气模型。

“这不是一个原始的大气层，”Eliza Kempton表示，“这颗行星的大气层并没有反映出在行星周围的主恒星的成分，相反，如果该行星也是从富含氢的大气层开始的，那么它 要么已经失去了大量的氢，要么它是由更重的元素构成的——一层水性大气层 。”

地球的大气层结构

同时研究人员也注意到，该行星或许没有人们一开始认为的那么热，虽然它拥有的大气层厚到可以为其加温，但同时， 这层大气也会将大部分主恒星的光线反射回去 。

研究人员表示，虽然在银河系中，像GJ1214b这样的行星很常见，但是对于我们人类来说， 它十分独特 ，这是因为在 太阳系中并没有这样的行星存在 。

在过去近十年的时间中， 研究人员对它神秘的大气层唯一确定的了解，只有它是朦胧的 。同时，该行星的运转轨道也与地球不同， 这颗行星绕主恒星公转一周，只需要个地球日 。

亚海洋行星

这颗神奇的行星还被称为 “超级地球” ，当然，宇宙中的超级地球真的挺多的，而它是否适合人类居住也不得而知，毕竟现在天文学家也不算特别了解它。

在最新的研究结果中，倒是找到了可以印证Eliza Kempton猜想的证据：根据行星年龄的以及流体逃逸率的计算结果，天文学家认为， 该行星很可能有过显著的大气流失，现有的大气层也并非行星形成时的那一层 。

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