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快登陆! 太阳系外行星有稀有金属
发布时间:2025-05-03
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KELT-9b是迄今已知最热的系外行星。2018年夏天,瑞士天文学家在其大气层中发现了气态铁和气态钛的“蛛丝马迹”。现在,科学家又在其大气中检测到了气化的钠、镁、铬以及稀土金属钪和钇的痕迹。    
“怪异”的系外行星
    自上世纪90年代中期科学家发现第一颗系外行星以来,迄今已有超过3000颗系外行星“现形”。与太阳系中的行星相比,许多系外行星的环境非常极端:炽热的气体巨行星距离其主恒星非常近,有的公转周期仅为几天。在我们的太阳系中不存在这样的行星,它们的存在颠覆了有关行星如何形成以及形成原因的认知。
    KELT-9是一颗位于天鹅座、距离地球650光年远的恒星。它的行星KELT-9b就是所谓“热木星”的最极端例证,热木星是指其公转轨道极为接近其主恒星的类木行星。由于KELT-9b距离其主恒星很近,使得这颗行星大气的温度高达4000摄氏度。在这样的高温下,所有元素几乎完全蒸发,分子被分解成原子,就像恒星外层出现的情况一样。
    构成该行星大气的原子会吸收光谱中特定颜色的光,每个原子吸收一种独特颜色的光。这些颜色“指纹”可以安装在大型望远镜上的灵敏光谱仪测量,使天文学家能够分辨距离地球许多光年的行星的大气化学成分。
    研究太阳系起源的宝库
    科学家利用光谱仪,得到了一个有趣的发现:在KELT-9b炽热的大气中发现了铁原子和钛原子。他们总共调查了73个原子,其中包括一些所谓的稀土金属。这些物质在地球上不太常见,但稀土金属可用于制造先进的材料和设备。这颗行星的光谱是一个很好的宝库,在那里可以探测到还未曾在其他系外行星的大气层中探测到的许多元素。
    科学家在这颗行星的光谱中发现了气化的钠、镁、铬和稀土金属钪和钇的强烈信号,后三者以前从未在系外行星大气层中被确凿地探测到。此外,科学家估计这些原子在行星大气的什么高度被吸收。更重要的是,科学家还对大气中高强度的全球风模式进行了深入了解,这些风将物质从一个半球吹向另一个半球。
    通过进一步的观察,未来我们可能会在这颗行星的大气层中发现更多元素,也可能在其他类似行星上发现更多元素。我们有望借助今天所采用的相同技术,在系外行星上找到所谓的生物印记——即生命存在的迹象,最终,我们希望利用这些研究来探究太阳系的起源和演化历程以及生命的起源。类似的系外行星可能是一个大宝库,终有一天,科学家或能在其上找到生物印记,即生命存在的迹象,以最终探究太阳系的起源和演化历程以及生命的起源。