根据一项新的研究,在著名的TRAPPIST-1系统中,最里面的类地行星可能能够支持厚厚的大气层。
自2017年发现这个由7个紧密排列、地球大小的世界组成的系统以来,天文学家一直试图确定是否存在支持大气层的行星,这对我们所知道的生命的生存至关重要。
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)先前的观测表明,由于其主恒星释放出的猛烈的剥离大气的辐射,该系统中的所有行星都将是贫瘠的、没有空气的岩石。然而,对JWST在最内侧行星TRAPPIST-1b上的数据进行的最新分析表明,它可能有一个朦胧的、富含二氧化碳的大气层。另外,新的测量结果还显示,TRAPPIST-1b表面的温度出乎意料地高,这可能表明世界上正充斥着火山活动。
尽管该系统是我们太阳系之外研究得最好的行星系统,但在其行星上探测大气被证明是具有挑战性的。这是由于它们的小而冷的宿主红矮星具有不同寻常的特征,它可以模拟已经很弱且难以探测的大气信号。
特拉普斯特-1b像不像土星的卫星泰坦?
JWST对这颗行星15微米波长辐射的早期测量表明,由于二氧化碳强烈吸收这个波长的光,因此明显减少了观测到的辐射,因此不太可能存在厚厚的富含二氧化碳的大气层。
这使得研究人员在去年得出结论,TRAPPIST-1b很可能是一个岩石球,其黑暗的表面可能受到恒星辐射和陨石撞击的破坏。
相比之下,在12.8微米的不同波长收集的新测量结果表明,不仅有厚厚的富含二氧化碳的大气层,而且还包括高反射性的雾霾,类似于地球上看到的雾霾。研究人员说,这种雾霾导致地球上层大气比下层大气更热,创造了一个二氧化碳发光而不是吸收光线的环境,这可以解释之前观察中没有预期的下降。
研究报告的合著者、比利时鲁汶大学的Leen Decin在最近的一次新闻发布会上说:“一加一大于二——拥有Trappist-1b的两个数据点,现在可以让我们探索其大气的其他情况,无论它是否存在。”
例如,这种动力学已知会发生在土星最大的卫星土卫六上,但“TRAPPIST-1b大气中的化学成分预计与土卫六或太阳系的任何岩石天体都大不相同,”该研究的合著者、SRON荷兰空间研究所的米歇尔·敏在同一份声明中说。“想到我们可能正在观察一种我们以前从未见过的大气层,这真是太有趣了。”
研究人员现在正在追踪这颗行星在绕主星运行时热量是如何重新分配的,这将有助于他们确定这颗行星的大气层。
比利时列日大学(University of Liege)的天文学家Michaël吉隆(Michaël Gillon)说,“如果存在大气层,热量应该从行星的昼侧分布到夜侧。”吉隆领导的国际团队发现了七颗TRAPPIST-1行星。“如果没有大气层,热量的再分配将是最小的。”
这项研究发表在周一(12月16日)的《自然天文学》杂志上。
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