哈勃太空望远镜在小型系外行星GJ 9827d大气中发现水蒸气 _太空

哈勃太空望远镜在小型系外行星GJ 9827d大气中发现水蒸气。致谢:美国国家航空航天局、欧空局、利亚·胡斯塔克和拉尔夫·克劳福德
据欧洲航天局：天文学家使用美国国家航空航天局/欧空局的哈勃太空望远镜观测到了最小的系外行星，在该行星的大气中检测到了水蒸气。行星GJ 9827d的直径大约只有地球的两倍，它可能是银河系其他地方富含水的潜在行星的一个例子。
GJ 9827d是由美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜在2017年发现的。它每6.2天绕红矮星运行一周。恒星GJ 9827位于双鱼座，距离地球97光年。
蒙特利尔大学的研究小组成员比约恩·本内克说:“这将是我们第一次通过大气探测直接证明这些富含水的行星实际上可以存在于其他恒星周围。”“这是朝着确定岩石行星上大气的普遍性和多样性迈出的重要一步。”
这项研究发表在天体物理学杂志《快报》上。
然而，现在还为时过早，无法判断哈勃望远镜是否在膨胀的富氢大气中测量到少量水蒸气，或者该行星的大气是否主要由水组成，这些水是原始氢/氦大气在恒星辐射下蒸发后留下的。
“我们的观测计划是专门设计的，目标不仅是探测行星大气中的分子，而且实际上是专门寻找水蒸气。该论文的第一作者、蒙特利尔大学的Pierre-Alexis Roy说:“无论是水蒸气占主导地位还是只是氢气占主导地位的大气中的一个微小物种，这两种结果都将令人兴奋。”
“直到现在，我们还无法直接探测到这样一颗小行星的大气层。我们现在正在慢慢进入这种体制，”本内克补充道。“在某个时候，当我们研究较小的行星时，必须有一个过渡，在这个过渡中，这些小世界上不再有氢，它们的大气层更像金星（由二氧化碳主导）。”
因为这颗行星和金星一样热，温度大约为425摄氏度，如果大气层主要是水蒸气，它肯定会是一个不适宜居住的蒸汽世界。
目前球队只剩下两种可能。这颗行星仍然附着在一个富含氢和水的外壳上，使其成为一颗迷你海王星。或者，它可能是木星的卫星欧罗巴的温暖版本，其地壳下的水含量是地球的两倍。“GJ 9827d行星可能一半是水，一半是岩石。在一些较小的岩石体顶部会有大量的水蒸气。
如果这颗行星有残留的富含水的大气层，那么它一定是在距离其宿主恒星更远的地方形成的，那里的温度较低，水以冰的形式存在。在这种情况下，行星会迁移到离恒星更近的地方，并接受更多的辐射。氢气随后被加热并逃逸出，或仍在逃逸过程中，地球引力较弱。另一种理论认为，这颗行星是在靠近热恒星的地方形成的，其大气中有微量的水。
哈勃计划在三年的时间里观测了11次凌日——行星从其恒星前面穿过的事件。在凌日期间，星光通过行星的大气层过滤，并携带水分子的光谱指纹。如果行星上有云，它们在大气中的位置足够低，不会完全隐藏哈勃望远镜对大气的观察，哈勃望远镜能够探测云层上方的水蒸气。
哈勃的发现为更详细地研究这颗行星打开了大门。对于美国国家航空航天局/欧空局/加空局詹姆斯·韦伯太空望远镜来说，这是一个用红外光谱法寻找其他大气分子的好目标。