图为 合成的系外GJ 1214b上的景观图。
科技日报讯 “超级地球”GJ 1214b是人们研究最多的附近系外之一,体积只比地球稍大一点,也是迄今为止发现的最小、最像地球的系外世界。据《自然》网站近日报道,研究人员最近发现,这颗也像地球一样,包裹着一层厚厚的飘着云的大气层。同时另一研究还发现一颗更大的、海王星大小的系外也有云的迹象。这两项发现表明,许多系外可能都着云层。相关论文发表在最近的《自然》上。
“一直以来我们认为在某些上一定有云,现在的一系列研究结果证明,上有云确实非常普遍”,第二项研究论文的第一作者、理工大学天文学家希瑟·科纳森说。
这两颗都是迄今发现的离太阳系最近的。超级地球GJ 1214b距离地球约42光年,绕一颗红矮星公转,公转周期仅38小时。当该通过其主恒星表面时,恒星发出的某些光线会被大气层过滤,藉此可以分析出它的成分。
2010年时,科学家曾报道他们通过主恒星光谱分析,并未发现GJ 1214b有大气层的特征。研究人员推测,可能是当时它的云层正挡住了其背后恒星发出的光;也可能是该大气绝大部分是由重如水,而不是氢构成,这样恒星重力就会吸引大气,使其大气薄而致密,这种薄大气层会使特征光谱范围缩小到可探测的范围以下。当时,研究人员还无法区分GJ 1214b的云究竟是哪种情况。
利用哈勃太空望远镜的观察,大学劳拉·克雷德伯格领导的研究小组分析了GJ 1214b共15次掠过恒星表面时其周围过滤的近红外光,充分的数据表明它有一个富含水分的大气层,由此推断它一定是被云层包围着。克雷德伯格说,大气层可能仍是绝大部分由水蒸气构成。“我们发现那一定是云。”
由于系外大气的温度和压力不同,那些云可能不像地球上的云。它们可能由类似硫化锌或氯化钾似的物质构成,这两种化合物凝结成微小的水滴,在那种条件下形成了云。“这是我们第一次勾画出系外大气的特征,该比海王星要小。”克雷德伯格说。
类似的云也着另一个更大的、海王星大小的系外,名为GJ 436b。距地球约33光年。理工大学天文学家希瑟·科纳森和同事研究了这颗,它也是这种体积的系外中的典型。他们也用哈勃望远镜观察了该“凌日”时的光线变化。
同样,该恒星光谱并未显示出有大气层的特征,因此它要么是一个云层大气,要么是一种被重力吸下来的水或甲烷之类的重大气。
海王星绝大部分由氢和氦构成,所以一颗海王星大小的却有着重大气,这与预期不符,科纳森说:“我们认为,这是一颗系外‘海王星’,但如果它没有很多氢气,我们就不得不费力思考,怎样才能形成这样的。”(常丽君)