“哈勃”觀測(cè)到漆黑行星

運(yùn)用美國宇航局/歐空局“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡上的成像光譜儀，科學(xué)家最近測(cè)量了系外行星WASP-12b反射多少光線，由此了解它的大氣層。測(cè)量結(jié)果令科學(xué)家很驚奇，因?yàn)檫@顆行星的反射率最多也只有0.064，這意味著WASP-12b的表面比新鮮瀝青還黑。

WASP-12b在距離地球大約1400光年外環(huán)繞類太陽恒星WASP-12A運(yùn)行。自WASP-12b在2008年被發(fā)現(xiàn)以來，它已成為被研究得最多的系外行星之一。WASP-12b的半徑差不多是木星的兩倍，它的一年只比地球的一天長(zhǎng)一點(diǎn)。WASP-12b被歸類為熱木星。由于它如此靠近其母恒星，母恒星的引力拖曳把它拉扯成了蛋形，它的光照面溫度高達(dá)2600℃。高溫也是WASP-12b的反射率太低的最可能原因。

其他一些熱木星也相當(dāng)黑，但它們的溫度比WASP-12b低得多?？茖W(xué)家推測(cè)，這些熱木星之所以暗黑，是因?yàn)樵茖雍蛪A金屬等因素吸收了光線。但這些因素都不是WASP-12b漆黑一團(tuán)的原因，因?yàn)閃ASP-12b的溫度高得讓人難以置信。WASP-12b的光照面溫度太高，不可能形成云層，堿金屬則被離子化。這顆行星的溫度之高，甚至足以把氫分子分解成原子氫，這導(dǎo)致WASP-12b的大氣層運(yùn)作就像是低質(zhì)量恒星的大氣層，而不像是行星大氣層。這就造成了WASP-12b的反射率低。

為了測(cè)量WASP-12b的反射率，科學(xué)家在2016年10月這顆行星凌日期間觀測(cè)了它。當(dāng)時(shí)，這顆行星一度跑到了母恒星背后。這是確定系外行星反射率的最好時(shí)機(jī)，因?yàn)檫@涉及直接測(cè)量被行星反射的光線數(shù)量。然而，該技術(shù)所需精度比傳統(tǒng)的凌日觀測(cè)高10倍。使用“哈勃”的成像光譜儀，科學(xué)家得以在不同波長(zhǎng)測(cè)量WASP-12b的反射率。

科學(xué)家把測(cè)量到的WASP-12b反射率與此前由WASP-12b的推測(cè)大氣模式得到的光譜模式進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)與兩個(gè)現(xiàn)行模式（推測(cè)模式）都不匹配。新探測(cè)數(shù)據(jù)表明，WASP-12b的大氣層是由原子氫和氦組成的。WASP-12b是第二顆得到光譜解析反射率測(cè)量的行星，第一顆則是系外行星HD 189733b，后者也是一顆熱木星。新探測(cè)數(shù)據(jù)讓科學(xué)家得以確定WASP-12b是朝著光譜藍(lán)端還是紅端反射更多光線。雖然對(duì)HD 189733b的探測(cè)結(jié)果表明這顆系外行星呈深藍(lán)色，但是HD 189733b根本就不在任何波長(zhǎng)反射光線。WASP-12b因其高溫而的確在發(fā)光，但那是類似于炙熱發(fā)光金屬的紅光?？茖W(xué)家指出，兩顆系外行星的反射率存在明顯差異這個(gè)事實(shí)，不僅說明了光譜觀測(cè)的重要性，而且凸顯了熱木星的多樣性。