发现奇异的有气化金属分层大气层的外太空行星

科学家们已经发现了外星世界的第一个证据，它的大气层与地球的大气层一样——尽管对于人类的口味来说可能有点太烤了。

这颗被称为WASP-189b的行星并不是一个新发现。科学家们已经知道，这个距离地球很近 322 光年的世界是一个气态巨行星，其绕恒星运行的距离比地球绕太阳的距离要近 20 倍，使其成为一个闷热的世界。在对这颗系外行星的一项新研究中，科学家们发现了第一个暗示，即这样的天体具有与我们一样复杂的大气层。

瑞典隆德天文台的天体物理学家、新研究的合著者 Jens Hoeijmakers 在伯尔尼大学发表的一份声明中说：“过去，天文学家经常假设系外行星的大气作为一个均匀的层存在。”在瑞士，一些科学家所在的地方。“但我们的结果表明，即使是受到强烈辐照的巨型气体行星的大气也具有复杂的三维结构。”

该研究基于分析来自行星恒星 WASP-189 的光，因为世界在它面前经过。具体来说，科学家们使用了智利拉西拉天文台的高精度径向速度行星搜索器 (HARPS) 仪器于 2019 年在行星在其恒星前方的三个不同经过期间收集的观测结果。

通过观察行星阴影周围的光环，科学家们可以在不直接看到大气的情况下研究大气。在这项技术中，研究人员首先确定哪些波长的星光没有到达仪器，然后他们确定哪些化学物质吸收了光的特征“指纹”。

HARPS 无法直接区分这些化学物质在大气中的排列方式，而且科学家们也没有直接观察到分层。然而，检测到的化学指纹受到相同的多普勒效应的影响，该效应在接近和离开时发出不同的警报声。在他们的分析中，研究人员发现不同化学物质之间的多普勒效应略有不同，这表明它们在大气中的移动方式不同，因此它具有复杂的结构。

“我们相信强风和其他过程可能会产生这些变化，”该研究的主要作者、隆德大学博士生 Bibiana Prinoth 在声明中说。“而且由于不同气体的指纹会以不同的方式改变，我们认为这表明它们存在于不同的层——类似于地球上的水蒸气和臭氧的指纹从远处看起来会发生不同的变化，因为它们大多发生在在不同的大气层中。”

在该团队确定的特定化学物质中，一种特别令人感兴趣的化学物质是二氧化钛，研究人员认为二氧化钛可能会吸收短波光，就像地球的臭氧层一样。

根据这项新研究，在 WASP-189b 的大气中，还有一些不同的金属，包括铁、铬、镁和钒。虽然我们人类通常不认为金属是气态的，但考虑到 WASP-189b 温度高，这并不奇怪。根据之前的研究，这颗行星的恒星特别热，而且这颗行星离地球如此之近，轨道运行仅需 2.7 个地球日。

伯尔尼大学的天体物理学家 Kevin Heng 说：“我们相信，为了能够充分了解这些和其他类型的行星——包括与地球更相似的行星——我们需要了解它们大气的三维性质。”新研究的合著者在声明中说。幸运的是，新发射的詹姆斯韦伯太空望远镜也具备进行这种大气探测工作的能力。