@ 2022.12.05 , 13:40

2022新发现:令人惊叹的新行星

科学家们不断发现新的奇异世界。

2022新发现:令人惊叹的新行星
一个艺术家构想的“超级地球大小的行星”。 图:NASA/Ames/JPL-Caltech

这是发现迷人新世界的里程碑的一年。

2022年, NASA确认的系外行星数量超过5000颗,它们是太阳系之外的外星世界。 其中包括各种各样的遥远行星,包括(可能是岩质的)超级地球,像木星这样的气态巨行星,像海王星这样的“冰巨行星”等等。 尽管行星科学家已经发现了成千上万个这样奇特的地方,但仅仅在我们的银河系中,很可能就有超过一万亿颗系外行星。

更重要的是,詹姆斯-韦伯太空望远镜——有史以来最强大的此类望远镜——在今年观测到了一些系外行星的大气层,让科学家们对这些仍然很神秘的地方有了前所未有的深入了解。

下面你可以看到2022年最新的系外行星发现。

2022新发现:令人惊叹的新行星
NASA和其他航天局发现的不同类型的系外行星。 图:NASA / JPL-Caltech

拥有金属云和宝石雨的行星

2022新发现:令人惊叹的新行星
艺术家构想的系外行星WASP-121b。 图:Patricia Klein / MPIA

行星科学家通过将专门的望远镜,如美国宇航局传奇的开普勒望远镜,对准遥远的恒星,寻找它们亮度的下降,从而发现了许多遥远的系外行星。 这是一个明显的信号,表明有行星从那颗恒星前面经过。

有时,科学家们甚至可以瞥见系外行星的大气层(这一壮举将随着强大的韦伯望远镜而变得更加常见)。 最近研究人员发现,金属和宝石可能存在于WASP-121b较冷的一侧的空气中,这是一颗距离地球约855光年的系外行星。 在那里,温度足够低,高大气层中的金属——如镁、铁、钒、铬和镍——可以凝结成云。

这些金属云看起来像什么? “我认为我们不能确定它们看起来是什么样子,因为云的形成很复杂,我们的太阳系中没有这样的云可以近距离观察”,马克斯·普朗克天文研究所的天文学家、该研究的主要作者Thomas Mikal-Evans说。

但他推测这些外星云层可能类似于地球上的沙尘暴。 一些云层可能是蓝色或红色的, 另一些是灰色或绿色的。

而且有时云层会进一步凝结成小水滴,最终意味着宝石雨从天而降。

奇怪的“橄榄球状”行星

2022新发现:令人惊叹的新行星
“橄榄球状”系外行星WASP-103b。 图:ESA

大多数行星是球形的, 但WASP-103b不是。

ESA(欧洲航天局)的 Cheops太空望远镜(Characterising ExOPlanet Satellite的缩写)发现WASP-103-b——一颗体积是木星的两倍的行星——仅在一天内就围绕它的恒星快速旋转一圈。 这导致了对行星的极端拉扯,这是月球对地球潮汐的拖拽更加强烈的版本。 最终,这种拖拽使行星从它曾经的球形变形。

Cheops卫星测量了光线的微小变化,并且能够观察到这颗行星经过它的恒星前面时的奇怪形状。 ESA Cheops项目的科学家 Kate Isaak在一份声明中说:“潮汐变形对系外行星凌日光曲线的影响非常小,但是多亏了 Cheops卫星的高精度,我们才能够第一次观察到这一点。”

“超级海王星”上的罕见发现

2022新发现:令人惊叹的新行星
系外行星“超级海王星”的艺术家构想图。 图:NASA / JPL-Caltech

在距离地球约150光年的地方,天文学家探测到了一颗“超级海王星”(指比海王星稍大的行星),它的大气层中有水蒸气。 这是一种罕见的现象。

“在150光年外,[TOI-674 b]被认为是天文学上的'附近',NASA写道,这也是科学家能够收集其大气化学成分的原因之一。

“还有很多问题,比如它的大气中有多少水蒸气”,NASA道。 “但TOI-674 b的大气比许多系外行星的大气更容易观察,这使它成为进行更深入调查的主要目标。”

詹姆斯-韦伯望远镜将于2022年7月传回第一张宇宙图像,也许它会更深入地观察这颗系外行星的大气层。

仍在形成中的系外行星

2022新发现:令人惊叹的新行星
巨型系外行星AB Aurigae b的艺术家概念图。 图:NASA/ESA/Joseph Olmsted (STScI)

行星科学家发现了一颗巨大的、仍在形成中的系外行星,名为Aurigae AB b。

30多岁的哈勃太空望远镜拍摄了这颗行星,这颗行星在一个由气体和尘埃组成的、仍然年轻且易挥发的圆盘(称为原行星盘)中发育。 这颗新生的太阳系的恒星只有200万年的年龄。 (作为对比,太阳的年龄超过45亿年)。

这颗新行星非常巨大。 科学家怀疑它比木星大9倍。 而且它的轨道离它的恒星非常远,大约有86亿英里远。 这是冥王星到太阳距离的两倍多。

研究人员认为,大多数行星是在行星盘中较小的物体碰撞并成长为大型、炽热的行星物体时形成的,与此不同,Aurigae AB b可能是在冷却的行星盘分裂成大碎片时形成的。

巨大的海洋可能完全覆盖这颗行星

2022新发现:令人惊叹的新行星
艺术家描绘的系外行星TOI-1452 b上的海洋。 图:Benoit Gougeon / Université De Montréal

在100光年外的宇宙中,无垠的海洋可能覆盖了一颗遥远的行星。

8月,天文学家宣布,系外行星TOI-1452 b的大小接近地球,位于其太阳系中可能存在液态水的区域。 大量的水——是地球上水的很多倍——可以解释这颗行星密度较低的原因(相比充斥着岩石和金属的世界而言)。 这个由50多名科学家组成的研究小组在《天文学杂志》上发表了他们的研究结果。

蒙特利尔大学(University de Montré al)的天文学家Charles Cadieux领导了这项研究,他在一份声明中说:“TOi-1452b是我们迄今发现的海洋行星的最佳候选者之一。

海洋很可能占到了TOi-1452b质量的30%。 在地球上,水只占行星质量的百分之一。

一颗奇怪的像棉花糖一样的星球

2022新发现:令人惊叹的新行星
艺术家构想的一颗红矮星,它被一颗类似棉花糖的系外行星环绕。 图:NOIRLab / NSF / AURA / J. Da Silva / Spaceengine / M. Zamani

迎接“蓬松”的世界TOI-3757B。 天文学家认为它的大气密度类似于棉花糖。

在美国亚利桑那州的一座山峰上,基特峰国家天文台的天文学家们正在使用一台直径为11.5英尺的 WIYN望远镜,对580光年外的深空中一个充满气体的类木星世界进行探测。 它围绕一种常见但奇怪的恒星——“红矮星”运行。 这些恒星比太阳小得多也暗得多,但它们非常善变:它们会喷射出强烈的耀斑,使附近的行星变得不适宜生存。

行星科学家们对这颗行星类似棉花糖的大气提出了两种看法:

像木星这样的气态巨行星在形成之初是岩石核心,质量是地球的很多倍。 在太阳系形成时,它们利用这一质量吸引附近的气体——美国国家科学基金会的NOIR实验室解释说,该实验室在美国各地运行着大型望远镜。但这颗红矮星比其他类似的恒星含有更少的重元素,这意味着这颗行星的岩石核心可能是缓慢形成的,并“延迟”了吸引周围气体的过程。 最终,TOi-3757b留下了比其他围绕这些恒星运行的类木星行星密度更低、更蓬松的大气。

TOi-3757b围绕它的红矮星的轨道可能是椭圆形的,NOIR实验室解释说。 “有时它比其他时候更靠近它的恒星,导致大量的额外热量,可能导致行星的大气膨胀。”

对700光年外行星的前所未有的探测

2022新发现:令人惊叹的新行星
艺术家对遥远的气态巨行星WASP-39b的构想图。 图:NASA/ESA/CSA/J. Olmsted (STScI)

强大的韦伯望远镜不需要拍摄漂亮的照片,就能彻底改变我们对宇宙的理解。

天文学家们将空间天文台对准了WASP-39b,这是一颗炽热的气态巨行星,紧紧围绕一颗700光年外的恒星运行。 他们第一次在一颗系外行星的云层中发现了原子和分子的“完整菜单”,其中一些还在相互作用。 这一最新的探测(使用称为光谱仪的专业仪器)证明,天文学家可以窥视到奇怪的系外行星的大气,并解密什么在蒸发什么在发生化学变化——以及这些世界是否可能包含潜在的可能孕育生命的条件。

恒星的光经常会引发行星上的化学反应,这一过程被称为“光化学”。 这就是WASP-39b正在发生的事情。

“行星通过在宿主恒星的辐射浴中运行而被雕刻和改变”,加州大学圣克鲁兹分校的天文学家Natalie Batalha对这项新研究做出了贡献,她在一份声明中说。 “在地球上,这些转变使生命得以繁衍。”

本文译自 Mashable,由 八里 编辑发布。


支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

赞一个 (18)