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这颗行星从一种类型变成了另一种类型,并形成了第二种大气
2021年03月15日    阅读量:1085    新闻来源:中国风格网 stylechina.com  |  投稿

距地球约41光年的系外行星失去了一个大气层,但似乎又获得了一个新的大气层。科学家们还相信,被称为GJ 1132 b的星球已经从一种气态世界急剧演化为一个地球大小的岩石。

这颗行星从一种类型变成了另一种类型,并形成了第二种大气 中网时尚,stylechina.com

这是研究人员第一次在系外行星上发现二次再生的大气。

这颗系外行星或行星在我们太阳系外的恒星中运行,可能是从气态亚海王星开始的。亚海王星大于地球,但仍小于海王星等气态世界。

科学家认为系外行星失去了它浓厚的氢和氦气,因为它绕着一颗炽热的年轻恒星运行。恒星的辐射本可以迅速消除大气层,仅留下大约相当于地球大小的行星核心。

将哈勃太空望远镜对准GJ 1132 b时发现了一个惊喜。望远镜显示,这颗行星已经形成了一种由氢,甲烷,氰化氢和一种雾状烟雾组成的有毒,朦胧的“二次大气”,就像我们在地球上的烟雾一样。

那么,这种有毒的气氛是如何形成的呢?研究人员认为,造成GJ 1132b火山活动的原因。


在次级大气层中形成的可检测到的氢很可能来自原始大气层-它只是被薄壳下的行星岩浆幔吸收的。火山活动不仅释放了氢以创造新的气氛,而且还有助于补充由于恒星辐射继续剥夺而损失的所有氢。

这项研究将发表在《天文杂志》上。

美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员雷莎·埃斯特雷拉(Raissa Estrela)在一份声明中说:“这太令人激动了,因为我们相信现在看到的气氛已经再生,所以它可能是次要气氛。”

“我们首先认为这些高度辐射的行星可能会很无聊,因为我们认为它们失去了大气层。但是我们用哈勃观察了该行星的现有观测结果,并说:'哦,不,那里有大气层。'”

行星可以从一种世界演变为另一种世界的想法可能会改变科学家研究系外行星的方式。


“有多少个地球行星不是从地球开始的?有些可能是从亚海王星开始的,它们通过光蒸发原始大气的机制变成了地球。这个过程在行星生命的早期就起作用,当恒星更热时, JPL研究科学家Mark Swain表示,他在声明中说。

“然后恒星冷却下来,行星就坐在那儿。因此,有了这种机制,您可以在头一亿年的时间里煮熟大气层,然后一切都安定下来。如果您可以使大气层再生,也许您可以保留它。”

一方面,GJ 1132b在大小,年龄和密度上都与地球相似。虽然地球现在非常适合生活,但它始于一个热的星球,大气中充满了氢气,然后冷却并增加了氧气。

但是,在行星的形成方式以及与 恒星的距离方面,行星存在分歧。GJ 1132 b每天半绕它的红矮星恒星完成一个轨道,并且经过潮汐锁定,始终向恒星展示行星的同一侧。

“问题是,如何使地幔保持足够的高温以保持液态和强力火山作用?” 斯温说。“这个系统很特别,因为它有大量潮汐加热的机会。”

火山活动的潜力

当行星自转的能量以及其轨道的能量在行星内部产生热量时,就会发生潮汐加热。

哈勃观测到奇怪的遥远的系外行星,类似于“九号行星”。 可能存在于我们的太阳系中

哈勃观测到奇怪的遥远系外行星,类似于我们的太阳系中可能存在的“九号行星”

系外行星GJ 1132b具有椭圆形或椭圆形的轨道,当行星相对于恒星最接近和最远时,它会产生强大的潮汐力。系统中还有另一个行星,该行星上有一个引力拖轮。

这些力量共同挤压了行星,研究人员知道这会导致火山活动。木星的卫星艾欧是我们太阳系中火山活动最活跃的世界,它不断受到木星和其他卫星的推拉。

这个特殊的行星可能有一个只有数百英尺厚的薄壳,这意味着它可能具有裂纹的外观-这些裂纹使氢和其他气体逸出并形成了次级大气。

这项发现不仅让人们对系外行星和一个不寻常世界的地质状况有了一个令人着迷的瞥见,它还可以为我们自己的太阳系中的行星提供更多的信息。

这项研究的合著者,剑桥大学博士后研究员保罗·里默在一份声明中说:“这一结果非常重要,因为它为系外行星科学家提供了一种从大气层中了解行星地质学的方法。”

“对于了解我们太阳系中的岩石行星-水星,金星,地球和火星,在大气中氢与氧的可利用性方面,适合更广阔的比较行星学方面,这也很重要。”

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研究人员可以使用计划于十月发射的即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜观测这颗系外行星。

斯温说:“这种气氛如果很薄,即表面压力类似于地球,可能意味着您可以看到红外波长的地面。”

“这意味着,如果天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观察这颗行星,就有可能他们看不到大气的频谱,而是看到地表的频谱。而且,如果正在进行岩浆池或火山活动,这些区域将变得更热。这将产生更多的排放物,因此他们将有可能研究实际的地质活动,这令人兴奋!”


标签:今日头条自然科学
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