科學/太空 科學家在一顆有玻璃雨的行星上發(fā)現了一種在太陽系外從未發(fā)現過的分子 阿什利·斯特里克蘭 CNN記者阿什莉·斯特里克蘭報道 4分鐘閱讀 美國東部時間2024年7月8日周一晚上8:26更新

一幅插圖描繪了太陽系外行星HD 189733b，這是一顆距離我們64光年的氣體巨星。Roberto Molar canda nosa/約翰·霍普金斯大學 注冊美國有線電視新聞網的神奇理論科學時事通訊。探索宇宙的迷人發(fā)現，科學進步和更多的新聞。 美國有線電視新聞網 — 一顆木星大小的系外行星長期以來一直引起天文學家的興趣，因為它有灼熱的溫度，呼嘯的風和由玻璃制成的側向雨。現在，來自詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據揭示了這顆被稱為HD 189733b的行星的另一個有趣的特征:它聞起來像臭雞蛋。 研究HD 189733b大氣的研究人員利用韋伯的觀察發(fā)現了微量的硫化氫——一種無色氣體，釋放出強烈的硫酸惡臭，在太陽系以外從未被發(fā)現過。這一發(fā)現推進了對系外行星潛在組成的了解。 由一個多機構團隊編輯的研究結果發(fā)表在周一的《自然》雜志上。 一個有著致命天氣的古怪星球 科學家在2005年首次發(fā)現HD 189733b，后來確定這顆氣體巨星為“熱木星”——一顆與太陽系最大行星木星化學成分相似的行星，但溫度極高。HD 189733b距離地球僅64光年，是天文學家能夠研究的最近的熱木星，因為這顆行星從它的恒星面前經過。出于這個原因，它是研究最充分的系外行星之一。 “HD 189733 b不僅是一顆氣體巨行星，也是系外行星領域的一顆'巨人’，因為它是有史以來發(fā)現的首批凌日系外行星之一，”首席研究作者、約翰霍普金斯大學天體物理學家傅光偉在一封電子郵件中說。"它是我們理解系外行星大氣化學和物理學的錨點."

這顆系外行星非?？拷闹骱阈?，這導致這顆行星具有灼熱的表面溫度。Roberto Molar canda nosa/約翰·霍普金斯大學 這顆行星大約比木星大10%,但是更熱，因為它離它的恒星比水星離我們的太陽近13倍。傅說，HD 189733b繞其恒星運行一周只需兩個地球日。 由于靠近恒星，這顆行星的平均溫度達到了1700華氏度(926攝氏度)，強風以每小時5000英里(8046公里)的速度從地球周圍的高云中向側面吹來玻璃樣的硅酸鹽顆粒。 令人驚訝的惡臭 當天文學家決定使用韋伯望遠鏡來研究這顆行星，看看人眼不可見的紅外光能在HD 189733b的大氣層中揭示什么時，他們大吃一驚。 傅說，硫化氫存在于木星上，并被預測存在于氣態(tài)巨行星上，但這種分子的證據在我們的太陽系之外一直難以找到。 “硫化氫是行星大氣中硫的主要來源之一，”傅說?！绊f伯望遠鏡的高精度和紅外能力使我們首次能夠在系外行星上探測到硫化氫，這為研究系外行星大氣硫化學打開了一個新的光譜窗口。這有助于我們理解系外行星是由什么組成的，以及它們是如何形成的。” 此外，傅說，該團隊在這顆行星的大氣中發(fā)現了水、二氧化碳和一氧化碳——這意味著這些分子在其他氣態(tài)巨行星中可能很常見。 傅說，雖然天文學家不認為HD 189733b上存在生命，因為它的溫度極高，但在系外行星上檢測到像硫這樣的建筑塊有助于了解行星的形成。 “硫是構建更復雜分子的重要元素，像碳、氮、氧和磷酸鹽一樣，科學家需要對它進行更多的研究，以充分了解行星是如何形成的，它們是由什么組成的，”傅說。 具有獨特氣味的分子，如氨，以前已經在其他系外行星的大氣中探測到。 但是韋伯的能力使科學家能夠比以前更詳細地識別系外行星周圍大氣中的特定化學物質。行星重金屬 在我們的太陽系中，像海王星和天王星這樣的冰巨人，盡管整體質量較小，但比最大的行星木星和土星這樣的氣體巨人含有更多的金屬，這表明金屬含量和質量之間可能存在相關性。 天文學家認為，更多的冰、巖石和金屬——而不是像氫和氦這樣的氣體——參與了海王星和天王星的形成。 韋伯的數據還顯示HD 189733b上的重金屬含量與在木星上發(fā)現的相似。 首次在太陽系外的一顆行星上發(fā)現了彩虹般的“榮耀效應”的潛在跡象。榮耀是只有在特殊條件下才會出現的彩色同心光環(huán)。 “現在我們有了這個新的測量結果，表明金屬濃度(行星)確實為研究行星的組成如何隨其質量和半徑變化提供了一個非常重要的錨點，”傅說?！斑@些發(fā)現支持了我們對行星如何形成的理解，即在最初的核心形成后，通過創(chuàng)造更多的固體物質，然后通過重金屬自然增強?！? 現在，該團隊將在其他系外行星上尋找硫信號，并確定高濃度的化合物是否會影響一些行星與其宿主恒星的關系。 “HD 189733b是一個基準行星，但它只代表了一個數據點，”傅說?！熬拖駛€人表現出獨特的特征一樣，我們的集體行為也遵循明確的趨勢和模式。隨著來自韋伯的更多數據集的到來，我們的目標是了解行星是如何形成的，以及我們的太陽系在銀河系中是否是獨一無二的。”