当地时间10月27日，美国亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的助教Michael Line在《自然》杂志上发表了一篇论文。由他领导的国际科学家团队利用位于智利的双子座望远镜，首次直接测量了距地球约340光年的另一星系中一颗系外行星大气的水和一氧化碳含量。
艺术概念画中的系外行星。
这颗系外行星被称为“WASP-77Ab”，属于“热木星”（与太阳系中的木星相似，但温度都在2000华氏度以上）。Line介绍：“热木星的大小和温度，让它成为我们测量系外行星大气气体以及检验已有行星形成理论的绝佳实验室。”研究人员集中测量了它的大气成分，以确定其中含有哪些元素，并将之与其所环绕的主恒星进行了比较。
由于哈勃望远镜的仪器只能测量水分（或氧气），并不能满足收集一氧化碳（或碳）测量数据的需求，研究团队将目光转向了位于智利安第斯山脉上直径8.1米的双子座望远镜。在望远镜配备的浸入式光栅红外光谱仪（IGRINS）的帮助下，该团队观察到行星围绕其主恒星运行时的热辉光，并从中收集了大气气体存在情况和相对数量的信息。基于水和一氧化碳的清晰测量值，研究人员估算出了这颗系外行星大气中氧和碳的相对含量。
Line指出，这些数据与他们的预期是一致的，与其主恒星的数据也近乎相同。其碳氧丰度与太阳系内的行星接近。
利用地面望远镜获得精确的系外行星大气气体丰度不仅是一项重要的技术成就，还可能有助于寻找其他系外行星上的潜在生命体。Line表示：“在不远的将来，我们将尝试测量那些潜在宜居的星球上氧气和甲烷等生物特征的气体数据，这次的研究工作起到了示范作用。通过测量更大样本的系外行星大气中碳和氧的丰度，我们将为了解木星和土星等气态巨行星的起源和演化，提供极为必要的背景知识。”
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编译：朱明逸 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《自然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：
https://phys.org/news/2021-10-scientists-atmosphere-planet-light-years.html
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