這是藝術(shù)家繪制的系外行星GJ 9827d的概念圖，這是航空航天哈勃在大氣中檢測到水蒸氣的最小的系外行星。這顆行星可能是小型系外行星現(xiàn)水我們銀河系其他地方富含水的潛在行星的一個例子。這顆行星的的大氣直徑只有地球的兩倍左右，圍繞紅矮星GJ 9827運行。中發(fā)蒸氣系統(tǒng)中的美國兩顆內(nèi)行星位于左側(cè)。背景恒星被繪制成肉眼可以看到的航空航天哈勃朝向太陽的樣子。太陽太暗了，小型系外行星現(xiàn)水看不見。的大氣右上角的中發(fā)蒸氣藍(lán)色星星是軒轅十四；中間底部的黃色星星是天津四。右下角的美國藍(lán)色星星是角宿一。獅子座在左邊，航空航天哈勃處女座在右邊。小型系外行星現(xiàn)水從97光年外的的大氣地球視角來看，這兩個星座都是中發(fā)蒸氣扭曲的。圖像：uux.cn/美國國家航空航天局/歐空局/利亞·胡斯塔克/拉爾夫·克勞福德
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（哈勃任務(wù)小組）：天文學(xué)家使用美國國家航空航天局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測到了最小的系外行星，在該行星的大氣中檢測到了水蒸氣。行星GJ 9827d的直徑大約只有地球的兩倍，它可能是銀河系其他地方富含水的潛在行星的一個例子。
蒙特利爾大學(xué)特羅蒂埃系外行星研究所的研究小組成員比約恩·本內(nèi)克說:“這將是我們第一次可以通過大氣探測直接表明，這些富含水的大氣行星實際上可以存在于其他恒星周圍。”“這是朝著確定巖石行星上大氣的普遍性和多樣性邁出的重要一步。”
德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所的聯(lián)合首席研究員勞拉·克萊德伯格補充說:“在這么小的行星上發(fā)現(xiàn)水是一個里程碑式的發(fā)現(xiàn)。”“它比以往任何時候都更接近于描繪真正的類地世界。“
然而，現(xiàn)在還為時過早，無法判斷哈勃望遠(yuǎn)鏡是否在膨脹的富氫大氣中測量到少量水蒸氣，或者該行星的大氣是否主要由水組成，這些水是原始?xì)?氦大氣在恒星輻射下蒸發(fā)后留下的。
“我們的觀測項目由堪薩斯州勞倫斯市堪薩斯大學(xué)的首席研究員伊恩·克羅斯菲爾德領(lǐng)導(dǎo)，專門設(shè)計的目標(biāo)不僅是探測行星大氣中的分子，而且實際上專門尋找水蒸氣。《科學(xué)》論文的第一作者、蒙特利爾大學(xué)特羅蒂埃系外行星研究所的皮埃爾-亞歷克西斯·羅伊說:“無論水蒸氣在以氫氣為主的大氣中占主導(dǎo)地位還是只是一個微小的物種，這兩種結(jié)果都將令人興奮。”
“直到現(xiàn)在，我們還無法直接探測到這樣一顆小行星的大氣層。我們現(xiàn)在正在慢慢進(jìn)入這一體制，”本內(nèi)克補充道。“在某個時候，當(dāng)我們研究較小的行星時，必須有一個過渡，在這個過渡中，這些小世界上不再有氫，它們的大氣層更像金星（由二氧化碳主導(dǎo)）。”
因為這顆行星和金星一樣熱，達(dá)到800華氏度，如果大氣層主要是水蒸氣，它肯定會是一個不適宜居住的蒸汽世界。
目前球隊只剩下兩種可能。一種情況是這顆行星仍然附著在富含氫和水的大氣中，使其成為一顆迷你海王星。或者，它可能是木星的衛(wèi)星歐羅巴的溫暖版本，其地殼下的水含量是地球的兩倍。“GJ 9827d行星可能一半是水，一半是巖石。在一些較小的巖石體頂部會有大量的水蒸氣。
如果這顆行星有殘留的富含水的大氣層，那么它一定是在距離其宿主恒星更遠(yuǎn)的地方形成的，那里的溫度較低，水以冰的形式存在。在這種情況下，行星會遷移到離恒星更近的地方，并接受更多的輻射。氫被加熱后逃逸了，或者仍在逃離地球微弱的引力。另一種理論認(rèn)為，這顆行星是在靠近熱恒星的地方形成的，其大氣中有微量的水。
哈勃計劃在三年的時間里觀測了11次凌日——行星從其恒星前面穿過的事件。在凌日期間，星光通過行星的大氣層過濾，并具有水分子的光譜指紋。如果行星上有云，它們在大氣中的位置足夠低，因此不會完全隱藏哈勃望遠(yuǎn)鏡對大氣的觀察，哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠探測云層上方的水蒸氣。
加州硅谷美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的天體物理學(xué)家托馬斯·格林說:“觀察水是發(fā)現(xiàn)其他東西的途徑。”“哈勃的這一發(fā)現(xiàn)為美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡未來對這類行星的研究打開了大門。JWST可以通過額外的紅外觀測看到更多的東西，包括一氧化碳、二氧化碳和甲烷等含碳分子。一旦我們獲得了行星元素的總清單，我們就可以將其與它所圍繞的恒星進(jìn)行比較，并了解它是如何形成的。”
GJ 9827d是由美國國家航空航天局的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在2017年發(fā)現(xiàn)的。它每6.2天繞紅矮星運行一周。恒星GJ 9827位于雙魚座，距離地球97光年。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是美國國家航空航天局和歐空局的一個國際合作項目。位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)管理這臺望遠(yuǎn)鏡。馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）負(fù)責(zé)哈勃和韋伯科學(xué)項目。位于華盛頓特區(qū)的天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會為美國國家航空航天局運作STScI。
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