詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次捕捉到太陽(yáng)系外行星大氣中存在二氧化碳的明確證據(jù)。
韋伯使用近紅外光譜儀(NIRSpec),對(duì)一顆圍繞700光年外的氣態(tài)巨行星(WASP-39b)進(jìn)行了觀測(cè)。在這顆系外行星大氣的光譜中，一個(gè)介于4.1和4.6微米之間的小山丘首次提供了在太陽(yáng)系外行星中檢測(cè)到的二氧化碳清晰、詳細(xì)的證據(jù)。
這是一個(gè)特殊的時(shí)刻，跨越了系外行星科學(xué)的一個(gè)重要門(mén)檻。
WASP-39b是一顆熱氣巨星，質(zhì)量大約是木星的四分之一（大約與土星相同），直徑是木星的1.3倍。與我們太陽(yáng)系中更冷、更緊湊的氣態(tài)巨行星不同，WASP-39 b的軌道非常靠近它的恒星，只有太陽(yáng)和水星之間距離的八分之一。
韋伯無(wú)與倫比的紅外靈敏度現(xiàn)在已經(jīng)證實(shí)了這個(gè)星球上也存在二氧化碳。
當(dāng)行星在 2022 年 7 月 10 日凌日時(shí)，來(lái)自 WASP-39 恒星系統(tǒng)的三種不同波長(zhǎng)（顏色）的光的亮度變化。
過(guò)濾星光
像WASP-39 b這樣的凌日行星，需要從側(cè)面觀察其軌道。在凌日期間，一些星光完全被行星遮住（導(dǎo)致整體變暗），一些星光通過(guò)行星的大氣層傳播。
由于不同的氣體會(huì)吸收不同的顏色組合，因此研究人員可以分析透射光在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)亮度的微小差異，以確定大氣的確切成分。WASP-39 b結(jié)合了膨脹的大氣和頻繁的凌日，是透射光譜的理想目標(biāo)。
2022年7月10日捕獲的熱氣巨行星 WASP-39 b的透射光譜揭示了太陽(yáng)系外行星中存在二氧化碳的第一個(gè)明確證據(jù)。
首次明確檢測(cè)到二氧化碳
科學(xué)家使用韋伯的近紅外光譜儀(NIRSpec) 來(lái)觀察 WASP-39b。在這顆系外行星大氣的光譜中，一個(gè)介于4.1和4.6微米之間的小山丘，首次提供了在太陽(yáng)系外行星中檢測(cè)到的二氧化碳清晰、詳細(xì)的證據(jù)。
在 WASP-39 b 上檢測(cè)到如此清晰的二氧化碳信號(hào)對(duì)于檢測(cè)較小的類(lèi)地行星上的大氣來(lái)說(shuō)是個(gè)好兆頭。
了解行星大氣的組成很重要，因?yàn)樗梢愿嬖V我們關(guān)于行星的起源，以及它是如何演化的一些信息。二氧化碳分子是行星形成故事的敏感示蹤劑，通過(guò)測(cè)量這種二氧化碳特征，我們可以確定形成這顆氣態(tài)巨行星使用了多少固體和多少氣態(tài)物質(zhì)。
在接下來(lái)的十年中，JWST將對(duì)各種行星進(jìn)行這種測(cè)量，從而深入了解行星如何形成的細(xì)節(jié)以及我們自己的太陽(yáng)系的獨(dú)特性。
