天文学家初步研究了系外行星“不应该存在”的大气层

一个月前，科学家宣布首次发现了奇特的系外行星ltt9779b。就在260光年之外，这颗行星很快就被选为，需要对其奇特大气层进行深入研究的绝佳候选行星。

LTT9779B比海王星稍大一点，围绕着一颗类似太阳的恒星运行，目前为止相当正常。但有两件事真的很奇怪。LTT9779B离它的恒星非常近，它每19小时就绕一圈；因为它离恒星近，它一定会受到灼热的影响，但LTT9779B仍然有大量的大气层。

现在已经退役的斯皮策太空望远镜收集到的红外观测数据包括了这颗行星的主星，天文学家现在已经分析了这些数据，并在几项研究中发表了他们的结果。

克罗斯菲尔德说：“我们第一次测量了来自这个星球的不应该存在的光。这颗行星受到恒星的强烈辐射，其温度超过1650摄氏度，其大气层可能已经完全蒸发。但是，LTT9779B通过它的红外观测数据向我们展示了它的光芒。”

他和他的团队研究了这颗系外行星在红外光下的相位曲线。这意味着：因为热能是以红外线辐射的形式发射出来的，所以这个波长的光可以告诉我们许多光年之外宇宙物体的温度。

研究的方法是这样的，行星从我们和恒星之间穿过，给我们清晰的从侧面观察行星的夜晚和白天。因此，要计算系外行星的温度，天文学家可以利用LTT9779B轨道上整个系统不断变化的光线。

有趣的是，对于LTT9779B来说，一天中最热的时候正好是中午，太阳正对着头顶。在地球上，一天中最热的时间实际上是中午后几个小时，因为热量进入地球大气层的速度比辐射回太空的速度快。

反过来，这允许一些有根据的猜测LTT9779B的大气。

加拿大外行星研究所天文学家尼古拉斯·考恩说：“这颗行星比我们预期的要冷得多，这表明它反射掉了进入它的大部分入射光。”。

这颗行星也不会把太多的热量传送到它的夜间，科学家推测被吸收的星光很可能在大气层中被吸收，从那里能量很快被辐射回太空。

为了进一步探测LTT9779B的大气层，德拉戈米尔和她的同事们把重点放在了次日食上，当行星从恒星后面经过时，这会导致系统的光变暗，比行星经过恒星前面时要暗得多，这被称为凌日，但这种暗淡可以帮助我们了解系外行星大气层的热结构。

德拉戈米尔说：“热海王星很少见，LTT9779B这样的类海王星很难解释，因为它的质量小，引力不足以保持住大气很长时间。”。

“那它是怎么做到的呢？LTT 9779b让我们挠头，但它有大气层这一事实迫使我们继续深入研究这类行星，因此我们决定用另一台望远镜对其进行探测。”

研究人员将斯皮策二次月食数据与美国宇航局外行星搜寻太空望远镜的数据相结合，这使得他们能够从LTT9779B的大气中获得发射光谱；也就是说，被其中的元素吸收和放大的光的波长。他们发现一些波长被分子吸收了，可能是一氧化碳。

对于这么热的星球来说，这并不意外。在炽热的木星中检测到了一氧化碳，这种气体巨星也以极近的距离环绕其恒星运行。但是气态巨星比热海王星质量更大，它们利用更高的重力来保持大气。有人认为海王星大小的行星的质量不应该足够大。

在热海王星的大气中发现一氧化碳可以帮助科学家了解这颗行星是如何形成的，以及它为什么仍然有大气层。

未来科学家还将持续观测LTT9779B行星，以了解它的大气还有什么成分，系外行星开始时是否大得多，目前正在迅速缩小。这样的研究也将给人类提供一个极好的工具和经验来探索潜在的可居住行星的大气层。