天文學家分析超級地球系外行星巨蟹座55e的大氣層

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巨蟹座55e是地球半徑的倆倍大、質量是地球八倍大,因此稱為超級地球。

這個系外行星於2004年8月30日首度被發現,是五個繞行類太陽恆星巨蟹座55A的行星之一,距離地球有40光年遠,但仍能以肉眼在巨蟹座方位觀測到。

巨蟹座55e以0.015AU的距離,每18小時繞行其母恆星一周,這個距離比水星離太陽的距離短25倍。

這顆行星對其母恆星具有潮汐鎖定現象,也就是說,此行星並不會像地球般自轉,因此,行星分成永「白天」面和永「夜晚」面。

如今,使用美國太空總署暨歐洲太空總署聯合管理的哈伯太空望遠鏡所配置的第三代廣域照相機(Wide Field Camera 3/WFC3),使一組天文學者得以分析此系外行星的大氣組成,分析結果顯示,大氣中含有氫氣和氦氣,但無水蒸氣。

該團隊研究論文第一作者,倫敦大學學院的安吉羅·席亞拉,於發表在天體物理學期刊的文中說到:「這真的是一個令人興奮的發現,因為這是有史以來首度能找到光譜指紋譜,讓我們得以辨認超級地球的大氣中所具有的氣體。」

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「據我們對巨蟹座55e的大氣進行的觀測,該行星於形成時,自星雲中附著了大量的氦氣和氫氣。」

哈伯的WFC3先前已經用於進行兩個歸類為超級地球的星體研究中,但是,先前的研究案中都沒有發現光譜特徵。

此次對巨蟹座55e使用的新觀測方式則是快速以WFC3對星體進行掃描,以便製作出光譜。

透過將所有的觀測資訊,輸入電腦,「跑」分析流程,席亞拉和研究同袍就能重新拼湊出巨蟹座55e發出的星光中含有的光譜指紋譜。

該研究共同作者,倫敦大學學院的喬維納·泰納提(Giovanna Tinetti)教授說:「這個研究結果,首度讓我們得以洞悉超級地球類行星的大氣組成,」

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現在,我們對這顆星球怎麼形成、怎麼演變以及目前現狀都有了基本概念,這對巨蟹座55e和其他超級地球的認識都具有重要意義。」

新的研究資料也暗示有氰化氫(HCN)的跡象,是富含碳的大氣所需的成因。

共同作者,荷語天主教魯汶大學博士奧莉維亞·維諾表示:「該星球所含的氰化氫總量表示大氣中碳相對於氧的比重非常高。」

資深研究員兼作者之一,倫敦大學學院的強納森·譚尼森教授說:「如果幾年內能以新一代遠紅外線望遠鏡證實星球上的氰化氫以及其他分子,那麼就能證實對於此星球是個富含高量碳的特異星球之理論,」

他又補充說:「只是,氰化氫或是氫氰酸都是劇毒,我可不想在這樣的星球上居住。」

來源: Sci News