这颗系外行星可能是我们“看到”外星大气层的最佳机会

距离地球仅26光年的一颗系外行星似乎是我们迄今为止发现的最好的一颗，可以用来观测外星世界的大气层。

这颗被命名为Gliese 486 b的系外行星是一颗岩石行星，天文学家认为它可能与金星相似——岩石多，温度高，可能有大气层运动(尽管它比金星要薄得多)。它满足了所有的标准，当我们试图用下一代望远镜探测系外行星大气时。

它不仅离我们很近，而且从我们和它的恒星之间经过。这颗恒星是一颗相对凉爽平静的红矮星，它的大气层可以被背光照射。它也处于光谱分析的最佳温度点，可以分析大气成分。

加泰罗尼亚空间研究所(Institute for Space Studies of Catalonia)的天体物理学家胡安·卡洛斯·莫拉莱斯(Juan Carlos Morales)说，“从第一眼起，我们就意识到这颗行星是一颗宝石:绕着附近一颗明亮的恒星运行，从它前面经过。”

“我们已经尽了最大的努力来精确确定它的特性，并为进一步的鉴定做准备。这颗行星可能成为了解系外行星大气结构和演化的踏脚石。”

自上世纪90年代发现第一颗系外行星(太阳系外行星)以来，天文学家们已经在银河系中发现了数千颗系外行星。

由于技术的限制，我们目前所发现的还不完整，但即便如此，我们已经能够了解很多关于不同行星的信息——它们的大小和质量，它们的密度，它们是如何围绕恒星运行的，诸如此类的事情。

大气则要复杂得多。一般来说，我们根据系外行星对其恒星的影响，使用两种方法来检测系外行星。

这是多普勒光谱学:它可以探测到一颗恒星由于与系外行星的引力作用而在一个小圆圈内运动时非常微弱的摇摆运动。

还有一种是凌日测光技术，它可以检测当系外行星凌日或在恒星前面移动时恒星光线的微弱变化。

为了研究一颗系外行星的大气，天文学家们在一颗恒星周围运行的系外行星上寻找波长光谱的微小变化。有些波长会被大气中的元素吸收或发射，在光谱上表现为较暗或较亮的线条;这些可以用来确定大气的化学成分。

你可以想象，这是相当具有挑战性的。系外行星非常遥远，我们所说的信号非常微弱。

理想情况下，要想研究一种氛围，你需要一些关键的东西。越近越好;这是一个。另一种是一颗发出强烈光谱的明亮恒星。当然，还有凌日系外行星本身，理想的情况是在短轨道上运行，这样就可以在短时间内观测到多次凌日，然后叠加起来放大信号。

系外行星的轨道可以是任何一种方式，如果轨道很短，系外行星离恒星非常近，这可能会使它太热，无法进行光谱观测。

用多普勒光谱学和凌日测光法对Gliese 486 b进行了高精度测量，发现它符合所有这些条件。

马克斯·普朗克天文研究所的天文学家特里丰·特里丰诺夫向《科学预警》解释说:“由于Gliese 486 b的临近，我们能够以前所未有的精度测量它的质量，这要感谢卡门和栗色- x仪器的观测。”

此外，美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)航天器还发现这颗行星周期性地穿过恒星盘，这是罕见的事件。结合了多普勒数据得出的行星质量和轨道结构特征，以及从凌日观测到的精确行星半径和轨道周期，这是一个非常特殊的发现。”

研究小组确定，这颗系外行星的体积约为地球的1.3倍，密度约为地球的2.8倍。这表明它是由富含金属的陆地组成的，就像地球或金星。它也非常接近它的恒星，其轨道仅为1.5天。

因为这颗恒星是一颗冷却的红矮星，所以这颗系外行星的平衡温度只有700开尔文。这听起来可能对我们来说非常不适宜居住，但对大气观测来说正合适。

“由于与红矮星格利泽486的接近，这颗行星的温度显著升高至430摄氏度(806华氏度或700开尔文)，使其表面变得炎热干燥，点缀着火山和炽热的熔岩河。在这种情况下，Gliese 486 b更像金星而不是地球，”特里福诺夫解释说。

这就是为什么它适合发射光谱学——当系外行星靠近恒星时，反射恒星的光——以及研究恒星光的变化来寻找大气。

“如果温度是一百度,就不适合后续观察,而如果是一百度热,地球的表面将熔岩,因此大气将主要由蒸发的岩石,这将告诉我们对原始大气,“Trifonov指出。

在所有适合了解系外行星大气的方面，格利泽486 b正处于最佳位置。如果没有发现大气呢?这将帮助我们了解岩质系外行星在离它们的恒星很近的轨道上运行时是如何保持其大气层的。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的任务包括研究系外行星大气，将于今年晚些时候发射。希望格利泽486 b会出现在菜单上。

这项研究发表在《科学》杂志上。

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