科技前沿:詹姆斯·韦布空间望远镜确认其第一颗系外行星

科技前沿:詹姆斯·韦布空间望远镜确认其第一颗系外行星

2023年,研究人员首次使用美国宇航局的詹姆斯·韦布空间望远镜证实了一颗系外行星,一颗围绕另一个恒星运行的行星,它被命名为LHS 475 b,距离地球41光年,位于南极座。这颗行星直径约为地球的99%,几乎和地球一样大(图5-22)。

图5-22 詹姆斯·韦布望远镜探测到的 LHS 475 b光变曲线

研究团队仔细审查了NASA凌星系外行星勘测卫星(TESS)的数据,选定了这个观测目标,用韦布空间望远镜进行观察。韦布的近红外光谱仪仅通过两次凌星观测就轻松、清晰地捕获了这颗行星。韦布望远镜精确的光变曲线显示出这颗行星完成一次公转只要两天时间。虽然LHS 475 b比太阳系中的任何行星都更接近它的恒星,但它围绕的红矮星温度不到太阳的一半,所以研究人员预测这颗行星可能有大气层。

在所有运行的望远镜中,只有韦布空间望远镜能够探测到地球大小的系外行星的大气层。该团队试图通过分析其透射光谱来评估行星大气中的物质。研究显示这颗系外行星不可能有土星卫星泰坦那样的,由甲烷主导的浓厚大气层,但可能有由二氧化碳构成的大气。这颗行星的表面温度比地球高出几百摄氏度,因此如果检测到云层,研究人员可能会得出结论,它更像金星——金星拥有二氧化碳大气层,永远笼罩在厚厚的云层中。

【扩展阅读】

[1]焦维新,邹洪.行星科学[M].北京:北京大学出版社,2009.

[2]迈克尔·萨默斯,詹姆斯·特赖菲尔.它们都去哪儿了:系外行星的新世界[M].徐蒙译.北京:北京联合出版有限公司,2020.

[3]美国世界图书出版公司.探寻系外行星[M].郭晓博译.北京:机械工业出版社,2020.

[4]泷泽美奈子.当天文学遇上生物学:从系外行星到生命起源[M].张卫娣.北京:机械工业出版社,2021.

[5]赫尔穆特·拉默.恒星和系外行星环境表征[M].沈自才等译.北京:国防工业出版社,2019.