科技日?qǐng)?bào)訊 美國(guó)馬里蘭大學(xué)的天文學(xué)家在一個(gè)太陽(yáng)系外的行星大氣中發(fā)現(xiàn)水蒸氣和氫氣，該行星比地球大4倍，位于天鵝座，離地球約124光年、幾乎729萬(wàn)億英里。對(duì)于了解太陽(yáng)系外行星而言，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著科學(xué)家已經(jīng)能夠確定最小行星大氣中的一些化學(xué)成分。該研究成果刊登在9月25日的《自然》雜志上。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月24日?qǐng)?bào)道，研究人員利用當(dāng)一顆行星經(jīng)過其恒星前面時(shí)發(fā)生的急轉(zhuǎn)光發(fā)現(xiàn)了水蒸氣。該行星大氣層里的物質(zhì)吸收了一些恒星的光線，使得這顆行星看起來(lái)更大，類似于我們的太陽(yáng)在日落的余暉中顯得更大一樣。通過繪制系外行星大小的變化，將其與該望遠(yuǎn)鏡觀察到的電磁輻射波長(zhǎng)關(guān)聯(lián)，天文學(xué)家得到一個(gè)曲線圖，顯示這顆行星的大氣吸收了多少恒星的輻射。該圖的形狀稱為透射光譜，可以揭示在大氣中存在哪些化學(xué)物質(zhì)。

　　行星越大，在經(jīng)過其恒星的過程中大小的變化越明顯。天文學(xué)家已經(jīng)用這種獨(dú)特的方法描述過幾個(gè)巨大行星的大氣，以及太陽(yáng)系中木星的大小。在這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)要分析較小行星的大氣成分。

　　該團(tuán)隊(duì)選擇的行星HAT P-11b，是由匈牙利制造的自動(dòng)望遠(yuǎn)鏡（HAT）發(fā)現(xiàn)的。它約是地球半徑的4倍，地球質(zhì)量的26倍。相比于太陽(yáng)系的行星，這顆星的大小最接近海王星。但它在距離上更接近其恒星，因此熱得多，約有878開氏度（1120華氏度）。它可能有一個(gè)巖石芯，被包裹在約90％厚的氫氣膜中。其高空的大氣層晴朗無(wú)云，但該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，它含有水蒸氣的信號(hào)。

　　因?yàn)樗巧嬖诘那疤?，天文學(xué)家們熱衷于在系外行星上尋找水。水分子廣泛存在于宇宙之中。只要有氫氣和氧氣，即會(huì)自然形成，甚至有些太陽(yáng)黑點(diǎn)冷卻后也含有水蒸氣，當(dāng)然它在陽(yáng)光下對(duì)于生命來(lái)說過于炎熱。

　　但水在太陽(yáng)系巨大行星的大氣之外結(jié)冰，很難將其觀測(cè)到。更近且更小的行星、火星、金星和地球，在其早期演化時(shí)有了水，雖然只有地球在表面保持液態(tài)水。天文學(xué)家認(rèn)為，行星越小，像水蒸氣這樣較重的分子越有可能隨著氫氣而豐富。

　　研究人員解釋道，他們要測(cè)試的基本問題是小型行星在水蒸氣里的氧是否豐富。在HAT P-11b上發(fā)現(xiàn)水蒸氣和氫氣是拼圖中的關(guān)鍵一塊，符合天文學(xué)家關(guān)于行星形成的主要觀點(diǎn)。

　　（華凌）