韦伯望远镜在太阳系外行星发现二氧化碳

研究人员上周宣布，美国宇航局（NASA）发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）首次在太阳系外行星的大气中捕捉到二氧化碳。

“这是无可争辩的事实，那里的确存在（二氧化碳）。”本次研究的合著者、华盛顿特区卡内基科学研究所的行星科学家彼得·高（Peter Gao）说，“在我们之前的观测中，也曾发现过二氧化碳的迹象，但从未得到如此确凿的证据。”

发现二氧化碳的这颗行星代号为WASP-39b，它距离地球有700光年，比木星的直径略宽，质量近似于土星。

每四个地球日，它就围绕自己的恒星公转一周（地球公转一周需要365日），这使得行星上异常灼热（约900摄氏度）。尽管 WASP-39b因此不太可能存在生命活动，但该发现表明，韦伯可以检测到那些与地球条件更类似的行星大气中的二氧化碳，这将有助我们继续寻找外星生命。

WASP-39b与它的恒星

由于不同的气体吸收不同的颜色组合，研究人员可以分析透射光在整个波长范围内亮度的细微差异，以确定大气的确切成分。凭借其膨胀的大气和频繁的凌日，WASP-39b是这种称为“透射光谱”技术的理想目标。

据《纽约时报》报道，2011年这颗系外行星首次被发现，此前科学家们曾在它的大气层中检测到水蒸气、钠和钾。据《科学新闻》，NASA于2003年发射的斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）曾在其间捕捉到微弱的二氧化碳信号，但很多科学家难以信服；韦伯望远镜提供了更加坚实有力的证据。据《科学》杂志报道，当WASP-39b从其恒星前方经过时（凌日），韦伯望远镜探测到了穿过行星大气层的红外星光，行星的大气层更多地吸收了波长约为4.3微米的光，这就表明那里存在二氧化碳。

图上每一个白色数据点都代表了被行星大气层吸收的特定波长的光量

“数据一出现在我的屏幕上，其中明显的二氧化碳特征立刻就吸引了我的注意力。 ”美国约翰·霍普金斯大学研究生、这项研究的系外行星凌日小组成员扎法尔·鲁斯塔姆库洛夫（Zafar Rustamkulov）说，“那是一个特殊时刻，跨越了系外行星研究的一个重要门槛。 ”

根据拟合的模型，WASP-39b主要由氢和氦，以及少量的水、二氧化碳及一层薄薄的云层构成。分析行星大气层中的二氧化碳含量，能够揭示这颗行星是如何形成的。如果这颗行星曾经被小行星撞击过，那么更多的碳元素将被留在行星上，使其大气层表现出更多二氧化碳；如果来自恒星的辐射带走了行星上质量更轻的那些元素，也可能使它看起来更富含二氧化碳。

科学家们希望利用韦伯望远镜进一步探测与地外生命有关的迹象。来自英国牛津大学的薇薇安·帕门蒂尔（Vivien Parmentier）解释说：“我们的目标是快速分析韦伯望远镜发布的科学观察结果，并开发供科学界使用的开源工具，让全世界优秀的人才能够在未来几十年内产出振奋人心的科学成果。”

这项发现于8月24日提交到了论文预印网站arXiv.org，并已被《自然》杂志接受发表。这是利用韦伯望远镜发布的第一个详细科学研究结果，研究团队由来自81个机构的131名天文学家组成。

德国马克斯·普朗克中心太空研究主任劳拉·克雷德伯格（Laura Kreidberg）说： “几十年来，研究系外行星的科学家们一直在寻找二氧化碳的踪迹。凭借韦伯望远镜非凡的能力，我们将有可能定期检测这颗‘发烧的木星’以及更像我们地球的那些更小、更冷的行星的二氧化碳。我为发布这项研究的科学团队感到自豪——数百名天文学家一起工作了五年多，在韦伯望远镜刚投入使用后就产出了这么棒的成果。”

来源：搜狐网

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