天文学家在外产气氛中检测到首先羟基分子签名


艺术家对超热木星外产的印象,WASP-33B。图像信用天体学中心信用天体学中心

由Astrobiology Center和女王大学贝尔法斯特的研究员领导的天文学家合作,并包括来自Trinity College Dublin的研究人员,在额外行星的气氛中检测了新的化学签名(一个轨道除了我们太阳以外的明星的行星)。

在Exoplanet WASP-33b的杜光渣中发现羟基自由基(OH)。这个星球是一个所谓的“超热木星”,一个气体巨头的星球,其宿主恒星比汞轨道更接近太阳,因此达到大气温度超过2,500°C(足以熔化大多数金属)。

基于Astrobiology Center和女王大学贝尔法斯特的主导研究员称:“这是在太阳系之外的星球大气中哦的第一个直接证据。它不仅显示了天文学家可以检测到这种分子外产大气,还可以开始了解这个行星人口的详细化学。“

在地球的大气中,哦主要是通过用原子氧的水蒸气的反应产生的。它是一个所谓的“大气洗涤剂”,在地球大气中发挥着至关重要的作用,以吹扫对生命危险的污染物的气体(例如,甲烷,一氧化碳)。

在像WASP-33B这样的更热和更大的行星中,其中天文学家先前检测到铁和氧化钛气体的迹象)哦在通过与水蒸气和一氧化碳相互作用来确定大气的化学作用。大部分OH在大气层中被认为是由于由于极高的温度而被破坏的水蒸气产生了。

“我们只看到我们数据中的水蒸气中的暂定和弱信号,这将支持水被破坏在这个极端环境中形成羟基的想法,”女王大学贝尔法斯特·贝尔法斯特(JFhelf)博士博士这项研究。

为了使这一发现,该团队在8.2米直径的Subaru望远镜中使用了红外多普勒(IRD)仪器,位于夏威夷武达岛峰会区(海平面约4,200米)。这种新仪器可以通过它们的“光谱指纹”检测原子和分子,'叠加在恒星和行星发出的颜色(或光谱)上的彩虹上叠加的独特的暗吸收特征。

随着地球轨道轨道,它的速度相对于地球的速度随时间而变化。就像救护车的警报器或赛车的发动机的咆哮一样,在超速超出我们的同时改变音调,这些光谱指纹的光(例如,颜色)的频率随着行星的速度而变化。这使我们能够将行星信号与明亮的主星分离,这通常压倒了这种观察,尽管现代望远镜无处可行,但足够靠近这种“热木星的外产的直接图像即可。

Trinity College博士·吉布森博士(Trinity College都柏林和本工作共同作者)表示:“郊区行星科学是相对较新的,现代天文学的一个关键目标是详细探索这些行星的大气,最终探索这些行星的环境,最终探索这些行星的大气中并最终搜索对于'像地球的'外产上的行星 - 像我们自己的行星。发现每种新的大气种类进一步改善了我们对外产的理解以及研究其大气所需的技术,并将我们更接近这一目标。“

通过利用IRD的独特能力,天文学家能够检测行星大气中的羟基的微小信号。“IRD是研究红外线历史悠久的最佳工具,”泰米拉教授,Astrobiology中心主任的主要调查人员之一,以及这项工作的共同作者。

“这些大气表征外产的技术仍然适用于非常热的行星,但我们希望进一步开发能够使我们将这些方法应用于冷却器行星的仪器和技术,并最终到第二个地球,”Hajime博士说Kawahara,东京大学助理教授和这项工作的共同作者。

来自克里斯·沃森教授,来自贝尔法斯特大学贝尔法斯特,继续说:“虽然WASP-33B可能是巨型星球,但这些观察结果是下一代设施的试验台,如三十米望远镜和欧洲人在寻找较小和潜在的岩石世界上寻找生物的大望远镜,这可能为人类最古老的问题提供暗示:“我们独自一人?”

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