科学家观察超级地球系外行星GJ3470b的大气层

作者:挚岬戾

<p>超级地球“GJ3470b”的图像行星(前方)和主星(背面)的大小是用实际比例绘制的使用冈山天体物理天文台的两台望远镜,科学家们观察了超级地球系外行星GJ3470b的大气层,测量行星质量,半径和密度由Akihiko Fukui(NAOJ),Norio Narita(NAOJ)和Kenji Kuroda(东京大学)领导的研究小组首次在巨蟹座观察了超级地球“GJ3470b”的气氛在OAO(冈山天体物理天文台,NAOJ)使用两个望远镜的世界这个超级地球是一颗系外行星,只有我们家族星球质量的14倍,是已经被调查的系外行星中第二轻的观测数据透露,这颗行星很可能不会被厚厚的云层所覆盖</p><p>研究人员预计,未来将根据高度精确的大孔径观测来探测行星大气的特定成分</p><p>斯巴鲁望远镜,例如斯巴鲁望远镜这个行星以非常快的速度围绕它的主星绕轨道运行我们还不了解这种行星的形成过程如果未来对大气的详细观测发现任何在低温下变成冰的物质,它可能意味着这颗行星最初形成于距离主恒星一定距离(几个天文单位),冰可能存在,然后移向主恒星相反,如果在大气中找不到这样的物质,行星很可能从其早期阶段形成于其现在的位置(靠近初级恒星)因此,预计GJ3470b大气的详细观测可以开始揭示超级地球形成背后的奥秘这是非常困难的测量外行星的半径,所以在很多情况下我们只有关于质量的信息但是,如果一个系外行星有一个特定的轨道“行星运输(初级Tra) nsit)“它通过主星(母星)的前方,我们可以估计行星的半径在运输过程中,观测到的恒星亮度会根据行星的大小略微下降所以我们可以估计通过非常精确地测量光的衰落率来研究行星的半径研究小组使用安装在188cm反射望远镜上的近红外成像仪/光谱仪(ISLE)相机和三个可见光照相机对外太阳网GJ3470b的运输进行了高度精确的观测用于测量和怪物爆炸的多色成像望远镜(MITSuME)望远镜,全部属于OAO,同时他们测量了4种颜色(从可见光到近红外)的恒星的亮度下降率</p><p>观测能够根据行星的颜色估算每个半径(图1)结果,来自近红外辐射(13微米波长)的半径比来自可见光的半径短约6%差异颜色之间的半径可能是行星大气特征的反映当来自主星的光透过行星的厚大气氛时,某些波长的光被大气分子吸收或散射,这可能导致差异每个观测波长的视在半径(图2)图1:OAO,NAOJ的两个望远镜拍摄的系外行星GJ3470b的传输观测数据(图片来源:NAOJ)图2:GJ3470b测量的每种颜色的半径(观察波长)显示为行星到星的半径比率)(图片来源:NAOJ)到目前为止,仅包括GJ3470b在内的两个超级地球的大气层已经详细研究了一个系外行星半径的估算是一项非常艰巨的任务一般来说,衰落率由超级地球运输引起的恒星光线极低在GJ3470b的情况下,主星的大小很小,所以行星到主星的比例我是相对较大因此,由于过渡而来自主恒星的光的衰减率变得更大,因此使用具有中等直径的地基望远镜可以可观察地观察到此时近红外辐射观测的行星估计半径大约是地球大约43倍的东西此外,基于行星的质量和半径的理论计算预计行星应该有大量的大气层 福井评论说:“假设大气由氢气和氦气组成,大气质量将占地球总质量的5%到20%</p><p>相比之下,地球大气层的质量大约是万分之一的千分之一</p><p>地球总质量的百分比(00001%),这个行星有一个相当厚的大气层“因为在这个观察中发现颜色的半径差异,可以说厚厚的云层不覆盖GJ3470b如果厚厚的云层覆盖了行星,应该存在颜色半径的差异图3:显示如何观察过境行星大气的帧格式的视图(图片来源:NAOJ)研究小组计划使用斯巴鲁望远镜或其他方法进行更高精度的观测大型望远镜“GJ3470b的主要恒星轨道非常接近,仅为0036 AU(天文单位),比太阳与地球之间的距离小约28倍,并且仅在短周期内旋转33天科学家们仍然不太了解这样一个行星是如何形成的GJ3470b实际上可能没有被厚厚的云覆盖,所以我们相信行星大气的成分可以在没有被云层阻挡的情况下被发现</p><p>如果我们发现任何物质,例如作为水或甲烷,它在低温下变成冰,这可能意味着这颗行星最初形成的距离是主星的距离(几个天文单位),冰可能存在,然后向主星移动</p><p>相反,如果在大气层中找不到这样的物质,可以认为这颗行星很可能是在主要恒星附近形成的</p><p>我们希望通过观察GJ3470b的大气成分来获得重要的线索来确定超地球是如何形成的</p><p> ,福井说,冈山县经常阳光充足的天气对我们有利于获得观测结果</p><p>预计的运输时间对于精确测量系外行星的半径至关重要因此可以说,“阳光区”冈山带来了这个“阳光超级地球”的发现</p><p>研究人员将继续观察OAO的望远镜,希望能够导致进一步发展出版物:Akihiko Fukui等,“用于热天王星GJ3470b的光学到近红外同时观测:无云大气的提示”,2013,ApJ,770,95; doi:101088 / 0004-637X / 770/2/95 PDF研究复制:热天王星的光学到近红外同时观测GJ3470b:无云大气的暗示资料来源:冈山天体物理天文台,NAOJ图像:冈山天体物理观测台,....