在這顆系外行星上,意外看到了氧化鋁分子,距離我們才284光年!

來自SRON荷蘭空間研究所的天文學家在系外行星WASP-43b光譜中發(fā)現(xiàn)了氧化鋁(AlO)的特征,這讓人大吃一驚,因為氧化鋁預計會隱藏在較低的大氣層中,

這只是天文學家第二次在系外行星的大氣層中觀察到這種分子,其研究結果發(fā)表在《天文學與天體物理學》期刊上。如果你認為火星或木星這樣的行星很遠,那就看看系外行星吧,它們才是真的遠。

當你抬頭仰望夜空,尋找距離我們最近的系外行星(一顆地球大小繞比鄰星運行的行星),你還不如去尋找月球上的腳印更容易。這只是考慮到大??;系外行星亮度大約是它們主星亮度的十億分之一。因此,天文學家大多使用間接觀測方法來識別其他恒星周圍的行星。尋找一顆行星在恒前面移動引起的恒星亮度下降,或者確定一顆恒星是否由于行星的引力而有輕微擺動。

為了檢查系外行星大氣的組成,天文學家測量它的光譜,相當于光線穿過大氣層時印在星光上的條形碼。來自SRON荷蘭空間研究所的天文學家現(xiàn)在推斷,系外行星大氣層中出人意料地存在著氧化鋁(Alo)。研究了系外行星WASP-43b,這是一顆木星大小的行星,在距離地球284光年的近軌道上圍繞其主星WASP-43運行。氧化鋁通常會隱藏在大氣層深處,研究使用哈勃太空望遠鏡的紅外線儀器看不見。

一個合乎邏輯的解釋是,強風撼動了大氣層,氧化鋁出現(xiàn)在可以分析的大氣區(qū)域非常令人興奮,因為這真的是意想不到。這只是第二次有人在系外行星大氣中看到一些證據(jù)。我們?yōu)槭裁磿吹剿?,目前還是一個謎,因為在正在探測的區(qū)域的溫度和壓力下,預計不會出現(xiàn)這種情況。可以推測原因,其中包括存在從大氣層下部吹起氣體的強烈湍流。未來的望遠鏡,如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和Ariel(由SRON貢獻)。

將讓天文學家對WASP-43b等溫暖的巨型系外行星有更多了解。這將幫助天文學家弄清氧化鋁的存在是否廣泛,從而了解更多關于這些行星的動力學和形成。研究利用貝葉斯反演軟件Tau-Rex對熱木星系外行星WASP-43b的哈勃空間望遠鏡廣域相機3(HST WFC3)數(shù)據(jù)進行了重新分析。氧化鋁在傳播中具有高度統(tǒng)計學意義的證據(jù)(與扁平模型相比>5西格瑪,與僅含水的模型相比>3.4西格瑪)。

根據(jù)現(xiàn)有的HST WFC3數(shù)據(jù)或斯皮策太空望遠鏡IRAC數(shù)據(jù),沒有發(fā)現(xiàn)CO、CO2或CH4存在的證據(jù)。研究證明,在HST WFC3儀器覆蓋的紅外區(qū)域目前存在高溫不透明度數(shù)據(jù)的所有分子中,氧化鋁是符合數(shù)據(jù)最高置信水平的分子,并且在檢索中包括Spitzer IRAC數(shù)據(jù)點進一步支持了氧化鋁的存在。而且H2O是在這一區(qū)域發(fā)現(xiàn)唯一具有統(tǒng)計意義的另一種分子。

在觀測數(shù)據(jù)正在探測的大氣層溫度和壓力下,從平衡化學上看不到氧化鋁的存在。因此,氧化鋁的存在意味著一些與大氣動力學有關不平衡過程的直接證據(jù)。
博科園|研究/來自:SRON荷蘭空間研究所
參考期刊《天文學與天體物理學》
10.1051/0004-6361/201937267
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