我们的太阳系有各种各样的行星类型,从微小的岩石水星到巨大的蓬松气体巨星木星到遥远的冰巨星天王星。但在我们自己的系统之外,还有更多类型的系外行星,包括被海洋覆盖的水世界,那里的生命可能繁衍生息。现在,研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了一种新的奇异行星,称为蒸汽世界,其大气层几乎完全由水蒸气组成。
这颗名为 GJ 9827 d 的行星于今年早些时候由哈勃太空望远镜进行了观测,研究人员对此非常感兴趣,以至于他们想使用韦伯望远镜仔细观察。他们发现这颗行星的大小约为地球的两倍,其大气层与通常看到的典型氢和氦气截然不同。取而代之的是,充满了滚烫的蒸汽。
“这是我们第一次看到这样的事情,”密歇根大学的研究员埃尚·劳尔在一份声明中说。 “需要明确的是,这个星球至少不适合我们在地球上熟悉的生命类型。这颗行星似乎主要由热水蒸气组成,这使得它成为我们所说的“蒸汽世界”。”
为了观察行星的大气层,研究人员使用了韦伯的近红外成像仪和无缝光谱仪(NIRISS)仪器,该仪器可以将光分成不同的波长,以通过一种称为透射光谱学的技术来观察某些物质的组成。对于氢和氦等较轻元素来说,这更容易做到,因此能够将这种技术用于水等较重元素意味着科学家现在可以开始研究更多样化的行星大气。
“现在我们终于要深入了解这些大小在地球和海王星之间的神秘世界实际上是由什么组成的,而我们在太阳系中还没有这样的例子,”研究员瑞安·麦克唐纳说。 “这是未来几年探测宜居系外行星大气层的关键一步。”
由于这是一个新的研究领域,这一发现需要团队编写新的软件,因此本科生劳尔是第一个看到蒸汽世界存在的直接证据的人。
“那是一个非常超现实的时刻,”现在威斯康星大学麦迪逊分校的博士生劳尔说。 “我们专门寻找水世界,因为假设它们可能存在。如果这些是真的,你真的会想知道那里还会有什么。”
该研究发表在《天体物理学杂志快报》上。