不可思议！银河系最炙热行星，大气层竟满是金属？

　　天文学家利用恒星发出的光来研究系外行星WASP121b的大气层，确定了其大气层中含有铁、铬、钙、钠、镁和镍的光谱特征。天文学家接下来的工作将不再是测量其数据，而是研究这些数据究竟有什么意义。
　　通过研究恒星散发出的光，天文学家们看到了850光年外的一颗系外行星。它不只是一颗普通的系外行星，而且还是我们所发现的最炙热的一颗现如今，我们已识别出至少七种金属以气态形式漂浮环绕在大气层中。
　　这颗系外行星名叫WASP121b，是一种被我们称作热木星的行星，因为它是一颗气态巨行星，它距离主恒星很近，这使它的温度能够与恒星本身相匹敌。当然了，就算主恒星是冷星，它也是一颗恒星。
　　在系外行星当中，WASP121b相当有名气。它在2015年首次被发现一颗质量为木星质量1。18倍的、体积为木星体积1。81倍的系外行星，公转周期只有1。27天。两年后，它成为了第一颗在平流层中有水被发现的系外行星即使这颗行星得到了极多的热量，非常不适宜繁衍生息。
　　现在，天文学家们拉近镜头观察它的大气层，所发现的令他们感到诧异。
　　在25003000（约45005500）间的温度，仍不是我们所见那些系外行星中最热的温度。但它太炙热了，使其大气层比天文学家们先前研究和观测的行星大气层要简单许多复杂的分子不会在这样高的温度下形成。
　　早期的研究表明，分子中含有罕见的钒元素但没有钛元素，这可以很好地解释前期对WASP121b大气层进行观测得到的光谱。
　　先前的研究试图用看似不太合理的理论解释这些复杂的观测结果，在瑞士伯尔尼大学和日内瓦大学的天文学家JensHoeijmakers说道，但最终事实证明这些理论是正确的。出乎我意料的是，我们确实在观测中发现了钒元素。
　　对系外行星的大气层一探究竟并非易事。首先，你需要抓住系外行星在我们和主恒星之间经过的时机，要迈出探寻系外行星第一步，这是一种很好的方法你在星空中所见的一个极其暗淡又寻常的一个小亮点，实际上向你传达着信息：有一个庞然大物正绕着恒星运动。
　　为了研究它的大气层，你甚至需要更微弱的信号。
　　当系外行星经过恒星面前时，会有一部分恒星发出的光穿过大气层。凭借大气层中的某些元素，一些特定波长的光就会被吸收并增强。如果你能捕获到全波长的光谱，这些元素就会显现在吸收光谱和发射光谱中。
　　如你所想，这个信号并非十分强烈，而且伴有许多干扰。因此，在开始时你需要一个良好的降噪装置，避免你需要的数据被损坏。
　　我们可以通过重合各种跃迁光谱来放大此信号，并使它们更清晰所以短周期系外行星给我们提供了更多捕获跃迁光谱的机会，同时也更容易分析。举个例子，像木星那样公转周期为12年的系外行星不能成为一个理想的候选人，但是WASP121b的公转轨道对研究很有帮助。
　　为了获取WASP121b的一个强光谱，Hoeijmakers和他的团队使用了三个跃迁光谱并对数据进行再处理，这三个光谱是先前由欧洲南方天文台3。6m口径的LaSilla望远镜中HARPS摄谱仪所观测到的。他们发现了系外行星大气层中一个有趣的金属混合物，当然了，这其中含有我们刚刚提到的钒元素。紧接着，该团队发现了铁、铬、钙、钠、镁和镍的特殊光谱信号。特别要注意的是，其中并没有早期研究发现的钛元素。
　　因为WASP121b上的温度过高，所有的金属都会蒸发成气态，因此我们可以断定行星的大气中有由气态金属构成的部分。Hoeijmakers解释道。
　　炙热的木星也是一个谜一样的星球，像这样对行星大气层进行的分析可以帮助我们更好地理解它们。我们并不知道它们为什么如此靠近恒星，它们又是如何离得这么近的，我们也不得而知。只有通过研究它们的大气层，我们才能知道它们是否就在那里形成，抑或它们有可能是从遥远而偏僻的轨道向内部靠近的移民。但这些研究也帮助我们扩大了探测系外行星、寻找外星生命的工具箱。我们现如今所用的识别铁元素和钠元素的技术，再加上更敏感有效的设备，终有一天能帮助我们找到被有机生物体所制造和利用的分子比如氧气和甲烷。
　　通过多年对地球外面的世界的探索，我们现在已经不只局限于测量工作了。Hoeijmakers说，我们开始理解仪器和设备展示给我们的数据说明了什么，了解行星之间的相似之处和差异所在。同理，在无数动物物种的特征被人所描绘时，查理斯达尔文或许要开始研究新的进化论了。我们正开始了解更多：系外行星是如何形成的，它们有怎样的运行规律
　　研究报告已刊登于《天文学与天体物理学》杂志
　　by：MICHELLESTARR
　　fy：北斗星zj
　　如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除
　　转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处