哈勃望遠鏡觀測到火山活動改變了系外岩石行星的大氣
在哈勃望遠鏡的幫助下,一支NASA / ESA科學家團隊剛剛觀測到了一個難得的場景。可知在火山運動的助推下,系外岩石行星GJ 1132 b的大氣組成也發生了較大的變化。之所以鎖定GJ 1132 b,是因為這枚系外行星具有與地區相似的密度、大小和年齡。
(圖自:IPAC / Caltech)
這種所謂的“亞海王星”,起步半徑都在地球的數倍以上。但正在GJ 1132 b 身上發生的事情,首次讓科學家們發現了其大氣層發生改變的證據。
在火山噴湧到來的強烈熱輻射下,這枚年輕行星很快就失去了最初的氫氣與氦氣,並在極短的時間內縮小到了與地球差不多大小的裸核。
想像圖
沒想到的是,哈勃望遠鏡的新觀測數據表明,次級大氣層已經取代了GB 1132 b 的第一大氣層—— 這裡富含氫氣、氰化氫、甲烷、氨氣、以及烴霧。
天文學家認為,其原始大氣中的氫氣被吸收到了地球的熔融岩漿地幔中,但現在正在被火山作用緩慢釋放出來,並形成了新的大氣層。
A Second Atmosphere on Exoplanet GJ 1132 b(via)
英國劍橋大學的Paul Rimmer 解釋稱,第二層大氣來自該行星的地表、以及通向內部地質世界的窗口。但後續還要開展更多的工作,才能對它有更深入的了解。
此外加州理工學院噴氣推進實驗室的Raissa Estrela 補充道,雖然起初認為高熱輻射會讓行星因失去大氣層而變得相當乾燥,但哈勃望遠鏡的新觀測表明那裡有新的大氣產生。
Gj 1132 b 的大氣光譜
噴氣推進實驗室負責人Mark Swain 表示,許多系外行星可能是從亞海王星開始,然後通過蒸發原始大氣而形成陸地,而這種過程在星球高溫的早期就已經在發揮作用。
隨著所在恆星系的逐漸冷卻,許多系外行星可能在長達一億年的時間裡逐漸被剝奪大氣,並最終成為了我們現在看到的樣子。但若大氣層可以再次積聚產生,事情就變得有趣多了。
What Can We Learn From Exoplanet Transits(via)
據悉,GJ 1132 b 在許多方面都與地球相似,此外也有許多不同點。比如兩者俱有相近的密度、大小、年齡(約45 億年),都始於氫氣占主要成分的大氣、且在冷卻前一直保持著高溫。
更有趣的是,研究團隊甚至認為GJ 1132 b 擁有與地球相似的地表大氣壓。遺憾的是,這顆系外行星的形成歷史與我們大不相同,因為科學家們認為地球並非源於亞海王星的倖存裸核。
Artists Impression of the EarthSized Rocky Exoplanet GJ 1132 b(via)
感興趣的朋友,可留意即將發表在《地球與行星天體物理學》(Earth and Planetary Astrophysics)上的詳細研究報告,原標題為《Detection of an Atmosphere on a Rocky Exoplanet》。