JWST 首次探測到太陽系外的二氧化碳

詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡 （JWST） 在系外行星研究領(lǐng)域取得了突破性的發(fā)現(xiàn)。

特別是，它通過研究來自母星的光穿過行星周圍的氣體，在分析它們的大氣層方面取得了長足的進(jìn)步。

JWST 最近在 HR 8799 系統(tǒng)中觀測了氣態(tài)巨行星，并檢測到其大氣中存在二氧化碳，這表明該系統(tǒng)的形成與我們自己的系統(tǒng)之間存在相似之處。

HR 8799 是一個(gè)非常了不起的系外行星系統(tǒng)，位于距離地球 130 光年的飛馬座中。這是一個(gè)以一顆年輕的主序星為中心的系統(tǒng)，它的質(zhì)量大約是我們太陽的 1.5 倍，年齡只有大約 3000 萬年。

HR 8799 特別有趣的是，它擁有最早的直接成像多行星系統(tǒng)之一，有四顆已確認(rèn)的巨行星圍繞恒星運(yùn)行，距離從 15 到 70 個(gè)天文單位不等。

這些行星被命名為 HR 8799 b、c、d 和 e，都是大質(zhì)量氣態(tài)巨行星，據(jù)估計(jì)每顆質(zhì)量是木星.

像這樣的巨行星可以通過兩個(gè)不同的過程形成：核心吸積，其中較重元素的固體核心緩慢吸引氣體（就像在我們的太陽系中發(fā)生的那樣），或盤不穩(wěn)定性，即氣體粒子從年輕恒星的冷卻盤中迅速聚結(jié)。

了解哪種形成模型最常見，有助于科學(xué)家對整個(gè)銀河系的行星系統(tǒng)進(jìn)行分類。

這種分析一直是巴爾的摩約翰霍普金斯大學(xué) （Johns Hopkins University） 的威廉·巴爾默 （William Balmer） 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究的核心。

他們的研究還涉及對 51 個(gè) Eridani 的觀察，正如 Balmer 解釋的那樣，“我們希望通過此類研究來了解我們自己的太陽系、生命和我們自己與其他系外行星系統(tǒng)的比較，這樣我們就可以將我們的存在置于背景中。

對 HR8799 和 51 Eridani 中的氣態(tài)行星的觀測表明，它們含有大量的二氧化碳?xì)怏w，這提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，證明該系統(tǒng)的四顆巨行星是通過核心吸積形成的——據(jù)信，這一過程創(chuàng)造了木星和土星，其中固體核心逐漸吸引來自原行星盤的周圍氣體。

在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的近 6,000 顆系外行星中，由于行星與其宿主恒星之間的巨大亮度差異，只有少數(shù)被直接成像。

JWST 的 NIRCam 日冕儀技術(shù)通過阻擋星光來揭示行星本身的紅外輻射，使這些觀測成為可能。

他們能夠分析各種氣體吸收的特定波長，因此能夠確定 HR 8799 四顆行星含有比以前認(rèn)為的更高的重元素濃度。

HR 8799 和 51 Eridani 的觀測是作為 Webb 保證時(shí)間觀測計(jì)劃的一部分進(jìn)行的。

作為世界上最重要的太空科學(xué)天文臺(tái)，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡不僅在尋找和觀測遙遠(yuǎn)的系外行星方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且在繼續(xù)探索太陽系和研究宇宙的結(jié)構(gòu)和起源方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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