天聞?lì)l道

KELT-9b是迄今已知最熱的系外行星。2018年夏天，瑞士天文學(xué)家在其大氣層中發(fā)現(xiàn)了氣態(tài)鐵和氣態(tài)鈦的“蛛絲馬跡”。現(xiàn)在，這些研究人員又在其大氣中檢測到了氣化的鈉、鎂、鉻以及稀土金屬鈧和釔的痕跡。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月13日報(bào)道，研究人員指出，類似的系外行星可能是一個(gè)大寶庫，終有一天，他們或能在其上找到生物印記，即生命存在的跡象，以最終探究太陽系的起源和演化歷程以及生命的起源。

“怪異”的系外行星

自上世紀(jì)90年代中期科學(xué)家發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星以來，迄今已有超過3000顆系外行星“現(xiàn)形”。與太陽系中的行星相比，許多系外行星的環(huán)境非常極端：熾熱的氣體巨行星距離其主恒星非常近，有的公轉(zhuǎn)周期僅為幾天。

在我們的太陽系中不存在這樣的行星，它們的存在顛覆了有關(guān)行星如何形成以及形成原因的認(rèn)知。

KELT-9是一顆位于天鵝座、距離地球650光年遠(yuǎn)的恒星。它的行星KELT-9b就是所謂“熱木星”的最極端例證，熱木星是指其公轉(zhuǎn)軌道極為接近其主恒星的類木行星。

由于KELT-9b距離其主恒星很近，使得這顆行星大氣的溫度高達(dá)4000攝氏度。在這樣的高溫下，所有元素幾乎完全蒸發(fā)，分子被分解成原子，就像恒星外層出現(xiàn)的情況一樣。

構(gòu)成該行星大氣的原子會(huì)吸收光譜中特定顏色的光，每個(gè)原子吸收一種獨(dú)特顏色的光。這些顏色“指紋”可以用安裝在大型望遠(yuǎn)鏡上的靈敏光譜儀測量，使天文學(xué)家能夠分辨距離地球許多光年的行星的大氣化學(xué)成分。

研究太陽系起源的寶庫

伯爾尼大學(xué)和日內(nèi)瓦大學(xué)的一組研究人員合作使用這種技術(shù)，得到了一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)。他們在KELT-9b熾熱的大氣中發(fā)現(xiàn)了鐵原子和鈦原子。

該團(tuán)隊(duì)去年夏天對KELT-9行星系統(tǒng)進(jìn)行了第二輪觀察，目的是確認(rèn)他們之前的檢測結(jié)果，同時(shí)也尋找可能存在的其他元素。他們總共調(diào)查了73個(gè)原子，其中包括一些所謂的稀土金屬。這些物質(zhì)在地球上不太常見，但可用于制造先進(jìn)的材料和設(shè)備。

該研究第一作者、伯爾尼大學(xué)的延斯·霍伊梅克說：“我們認(rèn)為，這顆行星的光譜是一個(gè)很好的寶庫，在那里可以探測到還未曾在其他系外行星的大氣層中探測到的許多元素。”

經(jīng)過仔細(xì)分析，研究人員在這顆行星的光譜中發(fā)現(xiàn)了氣化的鈉、鎂、鉻和稀土金屬鈧和釔的強(qiáng)烈信號，后三者以前從未在系外行星大氣層中被確鑿地探測到。此外，研究人員還進(jìn)一步對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，估計(jì)這些原子在行星大氣的什么高度被吸收。更重要的是，研究人員還對大氣中高強(qiáng)度的全球風(fēng)模式進(jìn)行了深入了解，這些風(fēng)將物質(zhì)從一個(gè)半球吹向另一個(gè)半球。

霍伊梅克解釋說：“通過進(jìn)一步的觀察，未來我們可能會(huì)在這顆行星的大氣層中發(fā)現(xiàn)更多元素，也可能在其他類似行星上發(fā)現(xiàn)更多元素。”

伯爾尼大學(xué)教授凱文·亨格補(bǔ)充道：“我們有望借助今天所采用的相同技術(shù)，在系外行星上找到所謂的生物印記——即生命存在的跡象，最終，我們希望利用這些研究來探究太陽系的起源和演化歷程以及生命的起源。”

關(guān)鍵詞： 地球罕見金屬