科學家首次發現帶有尾巴的太陽系外行星

2010-07-20 17:14

據國外媒體報導，美國宇航局宣布，他們觀察到一顆太陽系外行星由於太過靠近其母恆星以致其大氣層被吹跑，並在其後方形成一條發光的尾巴，類似彗星的彗尾。之前對於這一行星及其奇異「彗尾」的猜測最近得到了NASA 哈伯空間望遠鏡的確認。這一氣體巨行星編號HD 209458b，最新觀測顯示來自近鄰恆星的強大星風正將其大氣剝離這一炙熱的行星，並形成一彗狀尾。

「從2003年開始，科學家們便已經從理論上推算出這一行星的質量損失已經轉化為了一條氣體尾，自那以後科學家們便一直在進行計算以便進一步確認」，來自科羅拉多大學的天文學家傑弗里·

林斯基(Jeffrey Linsky)是這項研究的負責人。他說：「我想我們已經取得了支持這一理論的迄今最佳觀測證據。我們觀測到氣體以某一特定速率離開該行星，其中有部分氣體的逃逸方向朝向地球。最可能的解釋是我們正在觀測的是一條尾巴狀物體。」

行星HD209458b距離其母恆星的距離大約為4百萬英里(約合700萬公里)，這比木星和太陽之間的距離小100倍，但其質量卻只比木星小一點點。其公轉一週的週期僅為3.5天。相比之下,太陽系中公轉速度最快的水星，繞太陽公轉一週需要88天。

在這樣近的距離下，HD209458b的大氣溫度高達2000華氏度(約合1093攝氏度)。過去的研究結果顯示，由於強大的星風衝擊，該行星每秒損失10000噸氣體。最終其整個大氣層都將消失殆盡，只剩下熔融的岩漿核。即便如此，這顆行星在很長一段時間內仍然不會被毀滅掉。「這顆行星蒸發掉大約需要一萬億年」，林斯基說。這一行星距離地球153光年，是少數幾顆曾經觀測到掩星現象(註：指一顆天體從另一顆背景天體前方經過，遮蔽其全部或部分光芒的現象)的太陽系外行星之一。

關於HD 209458b存在的想法最早提出於1999年。後續的研究揭示出其大氣中存在氧和碳的證據。最近，它又成為太陽系外首個發現存在水的星球。截止目前，科學家已經發現超過400顆太陽系外行星。採用的方法包括」掩星觀測法「——測量由於行星繞轉而導致母恆星亮度的變化，從而反推出行星存在的方法，以及」引力晃動法「——測量由於繞轉行星引力作用引發母恆星的輕微晃動從而反推出行星的存在的方法。

林斯基的小組利用行星HD 209458b掩星的時機使用哈伯空間望遠鏡搭載的」宇宙起源攝譜儀「(COS)對其大氣層進行了觀測。通過對穿越該行星大氣的恆星光的光譜學分析，天文學家得以首次研究其大氣結構和化學成分。不考慮行星大氣，該掩星事件僅造成被掩恆星的亮度減弱約1.5%，而當考慮大氣因素時，減弱的亮度達到了8%。這說明該行星的大氣層膨脹的非常厲害。

觀測數據同時顯示從該行星逃逸的氣體並非具備同一速率。」我們發現氣體以高速逃離，有大量氣體以每小時22000英里(約合35400公里)的速度向我們飛馳而來「，林斯基說。」這一巨大的氣體流可能是由於星風劇烈衝擊導致氣體剝離該行星並形成了彗星狀氣體尾。」