系外行星大气中首次发现钾

2019-12-02 20:08:41   【浏览】4910

每日科学(记者刘霞)——根据物理学家组织网络最近的一份报告,一组美国天文学家首次使用高分辨率光谱学来检测系外行星大气中的化学元素钾。

20年前,科学家预测钾和钠可以在“热木星”的大气中检测到。“热木星”是一颗温度为几千摄氏度的气态行星,它离主星相对较远。尽管科学家以前在“热木星”的大气中发现过钠,但他们没有发现钾。

现在,由美国物理协会(aip)博士生英格·凯尔斯(Inge kells)率领的团队,借助亚利桑那州大型双目望远镜(lbt)上的波茨坦梯形偏振光谱仪(百事可乐),对类木星系外行星hd189733b上的大气进行了深入研究,并首次发现了钾。

Hd189733b离地球64光年,大约和木星一样大。在公转期间,它围绕母星(一颗红巨星)运行53小时。在这项研究中,科学家通过凌日方法分析恒星的光谱变化,发现了钾元素——当行星在恒星前面经过时,恒星的光会发生变化。

在光谱中,不同的元素会产生不同的吸收标记。分析它们可以分析大气的成分。然而,“热木星”大气层中云的存在会大大削弱光谱的吸收特性,因此很难探测到它们。即使对于hd189733b,科学家们迄今为止研究得最好的“热木星”,科学家们对光谱中各种元素的吸收知之甚少。

现在,借助lbt的聚光能力和百事可乐的高光谱分辨率,研究团队首次获得了高分辨率图像,证实了钾的存在。通过这些新的测量,研究人员可以比较钾和钠的吸收信号,从而更多地了解这些系外行星大气中的凝结或光离子化过程。

凯尔斯说:“我们在运输过程中拍摄了一系列光谱,并比较了吸收深度。在运输过程中,我们检测到钾的特性,但这些特性在运输过程中如预期的那样消失了,表明吸收是由行星大气引起的。”

资料来源:《科学技术日报》

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