2018年人類將首次觀測到類地行星的大氣成分

2020-12-05 屠夫嗯嗯嗯

直到2016年,發射升空的克卜勒望遠鏡,利用凌星法已經為我們探測到了1200多顆行星,這些行星完全刷新了人類對於地外行星的認知。

凌星法便是運用行星經過恆星前對恆星瞬間的遮擋,形成恆星光度的變化來證明恆星是否存在行星。

在凌星法沒有實現人類以為像地球這麼小的行星是不存在,因為人類觀測到地外行星最小的也跟木星差不多大,而木星是地球大小的將近一千倍左右。

克卜勒發現了大量小質量行星,發現的地球大小的行星數量增長了五倍,這直接證明了地球其實是一顆普通的行星,在宇宙間,起碼在對於行星來說是再正常不過的大小跟體積。

有意思的是,我們運用凌星法甚至可以得到行星的質量跟行星的性質,能觀測到幾百光年以外的行星地表的成分我們是如何做到的呢?

行星的體積越大,恆星的亮度下降越多,根據恆星的亮度變化我們可以測量出行星的體積大小。而如果恆星發射的光波亮度正好,可以讓我們繪製光譜,那麼根據都卜勒效應,我們就同時得到了行星的質量。

當凌星法跟視向速度法結合起來,根據恆星亮度變化的時間,我們在知道了質量跟體積的情況下就能得到這顆類地行星的密度。

行星的密度是一個非常重要的數據,我們可以根據密度直接推測出這顆行星的性質,它是一顆氣態行星?還是一顆由巖石組成的行星,抑或著是冰組成的行星……

更有趣的是我們還可以分析地外行星的大氣成分。

如果這顆行星中的大氣當中含有水分,那麼從恆星面前經過的時候大氣水分的蒸發會發出特定波段的光波,根據凌星時恆星光度的變化,天文學家就能知道是否由水汽存在於行星大氣中。

值得提出的是,地外行星更多的圍繞在比太陽更小的質量周圍,這些小恆星周圍更容易發現跟地球一樣大小的行星。因為相對於大恆星,小質量的恆星光度的變化更明顯,更容易被我們觀測到。

2015年,人們在一顆冷矮星附近發現了一顆行星,之所以叫冷矮星是因為它的質量太小,引力產生的壓強不足以引發核心的聚變反應,無法像一般恆星一樣走上恆星的演化之路,但是它也並不是行星,會散發出一定的光和熱。

在它的周圍存在合適的環境,在這顆行星周圍發現了三顆地外行星,編號為Trappist_1b\1c\1d,

三顆行星具有幾乎跟地球相同的質量,公轉周期為1.5天跟2.4天,第三課比較長大概是4天到75天之間。這令科學家們感到興奮。

當2018年jwst望遠鏡升入空間之後,他們將可能第一次探測到一顆類地行星的大氣組成成分。

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