美國(guó)宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次捕獲了系外行星大氣中二氧化碳的明確證據(jù)，系外行星是指太陽(yáng)系外的行星。

據(jù)美國(guó)宇航局稱，這顆系外行星 WASP-39b 是一顆熱氣巨星，圍繞一顆距離地球700光年的類太陽(yáng)恒星運(yùn)行，是韋伯更大范圍調(diào)查的一部分，其中包括另外兩顆凌日行星。

該機(jī)構(gòu)在新聞稿中指出，了解 WASP-39b 等行星的大氣構(gòu)成對(duì)于了解它們的起源和演化方式至關(guān)重要，二氧化碳分子是行星形成故事的敏感示蹤劑。

該團(tuán)隊(duì)使用望遠(yuǎn)鏡的近紅外光譜儀（韋伯的四種科學(xué)儀器之一）進(jìn)行了二氧化碳觀測(cè)，以觀察 WASP-39b 的大氣。他們的研究是早期發(fā)布科學(xué)計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃旨在盡快將來(lái)自望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)提供給系外行星研究界，指導(dǎo)進(jìn)一步的科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)。

這一最新發(fā)現(xiàn)已被接受發(fā)表在《自然》雜志上。

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與多少氣態(tài)物質(zhì)，在接下來(lái)的十年里，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。

高度敏感的韋伯望遠(yuǎn)鏡于 2021 年圣誕節(jié)向距地球150萬(wàn)公里的軌道發(fā)射。通過(guò)使用比其他太空望遠(yuǎn)鏡使用的更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光來(lái)觀察宇宙，韋伯可以更仔細(xì)地研究時(shí)間的開(kāi)始，在第一批星系中尋找未被觀察到的構(gòu)造，并觀察目前正在形成恒星和行星系統(tǒng)的塵埃云內(nèi)部。

在捕獲的行星大氣層光譜中，研究人員看到了一個(gè)介于 4.1 和 4.6 微米之間的小山丘，這是一個(gè)明確的二氧化碳信號(hào)，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、加州大學(xué)圣塔分校天文學(xué)和天體物理學(xué)教授娜塔莉·巴塔利亞 (Natalie Batalha) 說(shuō)。一微米是長(zhǎng)度單位，等于一米的百萬(wàn)分之一。

卡內(nèi)基研究所地球與行星實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員穆納扎阿拉姆說(shuō)：“根據(jù)大氣的成分、厚度和云量，它會(huì)比其他顏色更多地吸收某些顏色的光，使地球看起來(lái)更大。我們可以分析行星大小的這些微小差異，以揭示大氣的化學(xué)成分?！?/p>

據(jù)美國(guó)宇航局稱，獲取這部分光譜——韋伯望遠(yuǎn)鏡使之成為可能——對(duì)于測(cè)量甲烷和水以及二氧化碳等氣體的豐度至關(guān)重要，這些氣體被認(rèn)為存在于許多系外行星中。據(jù)美國(guó)宇航局稱，由于個(gè)別氣體吸收不同的顏色組合，研究人員可以檢查在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射光亮度的微小差異，以確定大氣的確切成分。

此前，美國(guó)宇航局的哈勃和斯皮策望遠(yuǎn)鏡在地球大氣中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣、鈉和鉀。以前用哈勃和斯皮策對(duì)這顆行星的觀測(cè)給了我們誘人的暗示，即可能存在二氧化碳，巴塔利亞說(shuō)，數(shù)據(jù)顯示了一個(gè)明確的二氧化碳特征，它非常突出，幾乎是在對(duì)我們大喊大叫。

“數(shù)據(jù)一出現(xiàn)在我的屏幕上，巨大的二氧化碳特征就抓住了我，”約翰霍普金斯大學(xué) Morton K. Blaustein 地球與行星科學(xué)系的研究生 Zafar Rustamkulov 說(shuō)，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)重要門檻。

WASP-39b 于 2011 年被發(fā)現(xiàn)，其質(zhì)量與土星大致相同，約為木星的四分之一，而其直徑是木星的 1.3 倍。由于這顆系外行星的軌道非常靠近它的恒星，它在四個(gè)地球日多一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)完成了一圈。