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标题[新闻] 首度在系外行星大气中发现氦气!天文学家
时间Sun May 6 12:07:07 2018
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首度在系外行星大气中发现氦气!天文学家建立红外光谱新技术
新闻连结:
http://0rz.tw/aMH5g
作者 Emma stein | 发布日期 2018 年 05 月 05 日 10:58
http://0rz.tw/L1XFP
氦气是继氢气之後宇宙中第二丰富的元素,但科学家过去只闻其名不闻其人,不管用什麽
办法都无法从系外行星的大气中找到氦气存在证据,直到现在──哈伯太空望远镜终於以
新方法第一次检测到氦气!这项发现也表明,哈伯望远镜尚有新能力以不同方法探测行星
大气成分,暂时无需特地发射另一个专门检测氦气的新太空望远镜。
氦气也是太阳系中木星和土星的主要组成成分之一,或者生活中常有人拍摄吸入氦气後,
讲话音调瞬间从平地拔高至山丘等级的搞笑影片。但尽管我们知道氦气如此丰沛,早期理
论模型也预测氦气应该是系外行星大气中最容易被发现的成分之一,事实却是:寻找氦气
比预期中还要困难,至少我们从来没有成功找到过。它们也许存在,只是都在科学仪器的
眼下躲过探测。
现在,英国艾希特大学博士生 Jessica Spake 领导的国际团队利用哈伯太空望远镜携带
的第三代广域照相机(Wide Field Camera 3,WFC-3)寻找不同於以往波长的光,终於第
一次从距离地球 200 光年远的系外行星 WASP-107b 大气中发现了氦气。研究已发表在《
自然》(Nature)期刊。
第三代广域照相机被设计成多功能的照相机,能够在大视野和极宽波长范围内获取天文影
像,於 2009 年 5 月的 STS-125 太空梭任务取代了第二代广域和行星照相机 (WFPC2)
。这架仪器有两个独立光路:光学通道上有一对 2,048×4,096的 CCD,可以记录波长
200~900 奈米的影像;一个近红外线侦测器阵列,涵盖波长从 900~1,700 奈米。
2017 年发现的 WASP-107b 属於超级海王星,也是已知密度最低的系外行星之一,虽然其
直径与木星旗鼓相当,但质量只有木星质量的 12%。这颗系外行星距离地球约 200 光年
,公转周期 5.7 天,温度高达 500℃。
https://twitter.com/StellarPlanet/status/991737491974688769
超级海王星(Super-Neptune)是指性质与海王星类似、但质量高於海王星的系外行星类
型。这类行星半径通常是地球的 5~7 倍,质量通常是 20~80 M⊕(地球质量),在目
前发现的系外行星中,超级海王星属於相对稀少类型,已知较着名的超级海王星有克卜勒
101b、HAT-P-11b 与 K2-33b。
过去,天文学家通常透过紫外光谱研究系外行星环境,但行星大气会阻挡这种光线;而红
外光却可以穿越云层,氦原子於红外光下则变得更加明显,团队便利用一种新方法来分析
大气红外光数据,并得出 WASP-107b 拥有氦气的强烈讯号。
目前,只有哈伯望远镜能够以紫外光技术来探测系外行星环境,这也是迄今为止科学家研
究系外行星高层大气偏少的主要原因。不过现在团队制定了以红外光探测环境的方法,代
表一些地面仪器有机会成为哈伯望远镜帮手,比如欧洲南方天文台位於智利的甚大望远镜
(Very Large Telescope,VLT)、位於美国夏威夷的凯克望远镜、位於西班牙的伽利略
国家望远镜等;延迟至 2020 年 5 月发射的詹姆斯韦伯太空望远镜或许也有相等能力,
帮助我们了解更多系外行星环境。
An Exoplanet First! Helium Spotted on Bizarre Comet-Like World
https://www.space.com/40469-helium-detected-alien-planet-atmosphere.html
Astronomers Discover ‘Cosmic Treasure’ Around Exoplanet WASP-107b
http://0rz.tw/gvfPn
Helium discovered in exoplanet atmosphere for the first time
https://newatlas.com/helium-discovered-exoplanet-atmosphere-hubble/54462/
(首图来源:哈伯太空望远镜)
分类 天文 , 尖端科技 , 自然科学
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