西安新闻网

NASA观测到一颗岩质系外行星的表面

NASA Chinese 2010.8.23我想分享

这位艺术家插图中的插图描绘了系外行星LHS3844b,它是地球质量的1.3倍,围绕着一颗M矮星。根据美国国家航空航天局(NASA)斯必泽太空望远镜的观测,行星表面可能主要被黑色熔岩覆盖,没有明显的大气层。

版权所有:美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室(JPL-Caltech)/R. Hurt(红外数据处理与分析中心,IPAC)

一项利用美国宇航局斯皮策太空望远镜数据的新研究提供了一个难得的机会,可以看到绕太阳运行的恒星运行的岩石行星表面。这项研究发表在8月19日出版的期刊《自然》(自然界)上,表明地球的表面可能类似于地球的月球或水星:行星可能几乎没有大气层,可能位于该星球的黑暗区域。月球表面(母马)发现相同的冷却火山物质。

LHS 3844b行星是在2018年由NASA Lingri Exoplanet探测卫星(TESS)发现的,距离地球49.6光年,是地球半径的1.3倍。这颗行星绕着一颗被称为M矮星的小型冷星运行 - 特别值得注意的是,作为银河系中最常见且寿命最长的恒星类型,M矮星可能占据银河系中的大量恒星。比例。

TESS用过渡法发现了这颗行星。转换方法通过测量父恒星在地球和恒星之间经过时的暗化来探测行星。或者,难以直接探测来自行星表面的光,因为恒星更亮并且将按压来自行星的光。

但在随后的观察中,斯皮策可以探测到来自LHS 3844b表面的光。这个星球只用了11个小时围绕它的母星进行了彻底的革命。由于轨道紧凑,LHS 3844b极有可能被潮汐锁定,行星的一侧永远面向其母星。面向恒星或侧面的一侧约为1410华氏度(770摄氏度)。因为它非常炎热,所以行星会发出大量的红外光,斯皮策太空望远镜就是红外望远镜。这颗行星的母恒星相对较冷(虽然比地球还要热得多),因此可以直接观察LHS 3844b的太阳表面。

这一观测标志着斯皮策太空望远镜数据第一次能够提供有关M矮星周围类地行星的大气信息。

寻找生命

通过测量行星热侧和冷侧之间的温差,研究小组发现双方之间传递的热量可以忽略不计。如果有大气层,太阳上的热空气将自然膨胀,由此产生的风将热量传递到地球的其他部分。在这个几乎没有大气层的月亮般的岩石行星上,没有空气传递热量。

马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密森天体物理中心的研究员,这项新研究的第一作者Laura Kreidberg说:“这个星球的温度没有差别。大气的裸岩模型完美匹配。

了解可能保护或破坏地球大气层的因素是科学家计划如何在太阳系外找到宜居环境的一部分。地球的大气层是液态水可以存在于表面上的原因,它可以让生命蓬勃发展。另一方面,火星的大气压力现在不到地球的1%,曾经点缀在火星表面的海洋和河流已经消失。

Kreidberg说:“我们有很多理论关于M矮星周围的行星大气是如何演化的,但我们不能根据经验研究它们。现在,LHS 3844b,我们在太阳系外面有一个地球行星,我们是一次通过观察可以观察到没有大气存在。“

与类太阳恒星相比,M矮星发出高能紫外线(虽然通常很弱),这对生命有害并且会侵蚀地球的大气层。 M矮星在年轻时特别暴力,爆发了大量的耀斑,或爆炸的辐射和粒子,可能会从新生的行星大气中剥落。

斯皮策的观察排除了大气压力比地球高10倍的可能性(以巴为单位测量,地球海平面上的大气压约为1巴)。虽然作者指出,如果恒星和行星的特征符合一些非常具体和不太可能的标准,那么大气层压力在LHS 3844b上几乎完全排除了1到10巴的气氛。这种气氛存在的可能性很小。他们还认为,由于行星离恒星非常近,因此恒星的强烈辐射和物质流(通常称为恒星风)会剥夺稀薄的大气层。

克里德伯格说:“我仍然希望M矮星周围的其他行星可以维持它们的大气层。地球的行星非常多样化,我希望系外行星系统能够做到这一点。”

一块光秃秃的岩石

斯皮策太空望远镜和美国宇航局的哈勃太空望远镜以前收集过有关几个气体行星的大气信息,但LHS 3844b似乎是科学家通过行星表面发出的光知道其大气层的最小行星。斯皮策以前使用过境方法研究TRAPPIST-1周围的七个岩石行星(也是一个M矮星),并了解它们可能的整体构成:例如,其中一些可能含有水冰。

这项新研究的作者进一步尝试使用其表面反照率(或反射率)推断出LHS 3844b的成分。

该研究的合着者胡仁宇表示,《自然》显示LHS 3844b“相当黑暗”。胡伦玉是美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的系外行星科学家,负责管理斯皮策太空望远镜。他和他的合着者认为,这颗行星被玄武岩覆盖,玄武岩是一种火山岩。 “我们知道月球表面的黑暗区域是由古火山活动形成的,我们认为这可能是地球上发生的事情,”胡说。

喷气推进实验室为华盛顿的NASA科学任务委员会管理斯皮策太空望远镜任务。科学运作在加利福尼亚州帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院斯皮策科学中心进行。洛克希德马丁太空系统公司,总部设在科罗拉多州利特尔顿市。数据存档于加州理工学院IPAC的红外科学档案馆。加州理工学院负责管理美国宇航局的喷气推进实验室。

有关斯皮策的更多信息,请访问:

有关斯皮策的更多信息,请访问:

收集报告投诉

这位艺术家插图中的插图描绘了系外行星LHS3844b,它是地球质量的1.3倍,围绕着一颗M矮星。根据美国国家航空航天局(NASA)斯必泽太空望远镜的观测,行星表面可能主要被黑色熔岩覆盖,没有明显的大气层。

版权所有:美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室(JPL-Caltech)/R. Hurt(红外数据处理与分析中心,IPAC)

一项利用美国宇航局斯皮策太空望远镜数据的新研究提供了一个难得的机会,可以看到绕太阳运行的恒星运行的岩石行星表面。这项研究发表在8月19日出版的期刊《自然》(自然界)上,表明地球的表面可能类似于地球的月球或水星:行星可能几乎没有大气层,可能位于该星球的黑暗区域。月球表面(母马)发现相同的冷却火山物质。

LHS 3844b行星是在2018年由NASA Lingri Exoplanet探测卫星(TESS)发现的,距离地球49.6光年,是地球半径的1.3倍。这颗行星绕着一颗被称为M矮星的小型冷星运行 - 特别值得注意的是,作为银河系中最常见且寿命最长的恒星类型,M矮星可能占据银河系中的大量恒星。比例。

TESS用过渡法发现了这颗行星。转换方法通过测量父恒星在地球和恒星之间经过时的暗化来探测行星。或者,难以直接探测来自行星表面的光,因为恒星更亮并且将按压来自行星的光。

然而,在随后的观测中,斯必泽太空望远镜能够探测到LHS 3844b表面的光线。这个星球在短短11个小时内围绕其母星进行了彻底的革命。由于轨道太紧,LHS 3844b最有可能被“潮汐锁定”,也就是说,行星的一侧永远面向其母星。面向恒星或侧面的一侧约为1410华氏度(770摄氏度)。由于受热,地球发出大量的红外光,斯皮策太空望远镜是红外望远镜。这颗行星的母星相对较冷(虽然比这个行星还要热得多),因此可以直接观察LHS 3844b的太阳表面。

这一观测标志着斯皮策太空望远镜数据第一次提供有关M矮星周围类地行星大气层的信息。

寻找生命

通过测量行星热侧和冷侧之间的温差,研究小组发现两个面之间传递的热量可以忽略不计。如果有大气层,表面上的热空气会自然膨胀,产生的风会将热量传递到地球上的其他地方。在像月球这样几乎没有大气层的岩石行星上,没有空气来传递热量。

马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密森尼天体物理中心的研究员劳拉克里德伯格说,这项新研究的第一作者说:这个星球上的温度差异有多大,与我们裸露的裸露完全匹配摇滚模特。“

了解可能保护或破坏地球大气层的因素是科学家计划如何在太阳系外找到宜居环境的一部分。地球的大气层是液态水可以存在于表面上的原因,它可以让生命蓬勃发展。另一方面,火星的大气压力现在不到地球的1%,曾经点缀在火星表面的海洋和河流已经消失。

Kreidberg说:“我们有很多理论关于M矮星周围的行星大气是如何演化的,但我们不能根据经验研究它们。现在,LHS 3844b,我们在太阳系外面有一个地球行星,我们是一次通过观察可以观察到没有大气存在。“

与类太阳恒星相比,M矮星发出高能紫外线(虽然通常很弱),这对生命有害并且会侵蚀地球的大气层。 M矮星在年轻时特别暴力,爆发了大量的耀斑,或爆炸的辐射和粒子,可能会从新生的行星大气中剥落。

斯皮策的观察排除了大气压力比地球高10倍的可能性(以巴为单位测量,地球海平面上的大气压约为1巴)。虽然作者指出,如果恒星和行星的特征符合一些非常具体和不太可能的标准,那么大气层压力在LHS 3844b上几乎完全排除了1到10巴的气氛。这种气氛存在的可能性很小。他们还认为,由于行星离恒星非常近,因此恒星的强烈辐射和物质流(通常称为恒星风)会剥夺稀薄的大气层。

克里德伯格说:“我仍然希望M矮星周围的其他行星可以维持它们的大气层。地球的行星非常多样化,我希望系外行星系统能够做到这一点。”

一块光秃秃的岩石

斯皮策太空望远镜和美国宇航局的哈勃太空望远镜以前收集过许多气体行星的大气信息,但LHS 3844b似乎是科学家可以通过行星表面发出的光来了解大气的最小行星。斯皮策以前使用过渡方法研究了TRAPPIST-1恒星周围的七个岩石行星(也是一颗M矮星),并了解了它们可能的整体成分:例如,其中一些可能含有水冰。

这项新研究的作者进一步使用LHS 3844b的表面反照率(或反射率)来试图推断其成分。

该研究的共同作者胡仁宇表示,《自然》的研究显示LHS 3844b“基本上是黑暗的”。胡伦玉是美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的系外行星科学家,负责管理斯皮策太空望远镜。他和他的合着者认为,这个星球上覆盖着玄武岩,一种火山岩。胡伦玉说:“我们知道月球表面的黑暗区域是由古老的火山活动形成的。我们假设这可能就是这个星球上发生的事情。”

喷气推进实验室为华盛顿的NASA科学任务委员会管理斯皮策太空望远镜任务。科学运作在加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的斯皮策科学中心进行。航空航天公司总部位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德马丁航空航天系统公司。数据存储在加州理工学院IPAC的红外科学档案馆。加州理工学院负责管理美国宇航局的喷气推进实验室。

有关斯皮策的更多信息,请访问:

有关斯皮策的更多信息,请访问: