當地時間10月27日，美國亞利桑那州立大學地球與空間探索學院的助教Michael Line在《自然》雜誌上發表了一篇論文。由他領導的國際科學家團隊利用位於智利的雙子座望遠鏡，首次直接測量了距地球約340光年的另一星系中一顆系外行星大氣的水和一氧化碳含量。
這顆系外行星被稱為“WASP-77Ab”，屬於“熱木星”（與太陽系中的木星相似，但溫度都在2000華氏度以上）。Line介紹：“熱木星的大小和溫度，讓它成為我們測量系外行星大氣氣體以及檢驗已有行星形成理論的絕佳實驗室。”研究人員集中測量了它的大氣成分，以確定其中含有哪些元素，並將之與其所環繞的主恆星進行了比較。
由於哈勃望遠鏡的儀器只能測量水分（或氧氣），並不能滿足收集一氧化碳（或碳）測量資料的需求，研究團隊將目光轉向了位於智利安第斯山脈上直徑8.1米的雙子座望遠鏡。在望遠鏡配備的浸入式光柵紅外光譜儀（IGRINS）的幫助下，該團隊觀察到行星圍繞其主恆星執行時的熱輝光，並從中收集了大氣氣體存在情況和相對數量的資訊。基於水和一氧化碳的清晰測量值，研究人員估算出了這顆系外行星大氣中氧和碳的相對含量。
Line指出，這些資料與他們的預期是一致的，與其主恆星的資料也近乎相同。其碳氧丰度與太陽系內的行星接近。
利用地面望遠鏡獲得精確的系外行星大氣氣體丰度不僅是一項重要的技術成就，還可能有助於尋找其他系外行星上的潛在生命體。Line表示：“在不遠的將來，我們將嘗試測量那些潛在宜居的星球上氧氣和甲烷等生物特徵的氣體資料，這次的研究工作起到了示範作用。透過測量更大樣本的系外行星大氣中碳和氧的丰度，我們將為了解木星和土星等氣態巨行星的起源和演化，提供極為必要的背景知識。”
編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵
期刊來源：《自然》
期刊編號：0028-0836
原文連結：https://phys.org/news/2021-10-scientists-atmosphere-planet-light-years.html
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