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天文学家借助土卫六推测系外行星的特征

时间:2018-06-29 06:36来源:中国国家天文
土卫六是太阳系中看起来最朦胧的天体 另外一种系外行星的艺术想象图,具有清晰的大气层。 目前人类已经确认的系外行星数量已经超过了一千颗。天文学们试图

土卫六是太阳系中看起来最朦胧的天体

另外一种系外行星的艺术想象图,具有清晰的大气层。

目前人类已经确认的系外行星数量已经超过了一千颗。天文学们试图研究这些遥远天体的大气层,确定它们是否有可能寄居着生命。
然而观察这些遥远的系外行星是一个巨大的挑战。为了提高观测技术,天文学家们将目标锁定在一个相对比较熟知的天体——土卫六。通过对土卫六的观察,科学家们可以知道类似的朦胧行星会呈现何种特征。
美国宇航局艾米研究中心的一个研究小组使用卡西尼号探测器观测了土卫六,据领导该小组的Tyler Robinson称,他们已经建立了一个精度极高的数据库,能够帮助观察系外行星的天文学家更好地解释观测现象。
研究行星大气层的重要问题之一是如何将厚层云雾和聚集成团的气体区分开来。此外,观测过程还必须排除干扰,这些干扰可能来自于和系外行星无关的其他物质,也可能来自于观测设备的机械误差。
当一颗系外行星运行至它的母星(即系外行星绕着旋转的恒星)前面时,来自母星的光线穿过系外行星的大气层。利用凌日光谱法,科学家们可以分析光线的不同波长,确定系外行星大气层的构成。然而一些系外行星的观测结果无法反映出有效信息,科学家们推测这些系外行星外面可能具有一个厚厚的云层或雾层,吸收了来自恒星的光线,而无法让人观察到更内层的大气层信息。
为了研究高海拔云雾影响光线传播的规律,Robinson和他的研究小组研究了土卫六。土卫六是太阳系中看起来最朦胧的天体,有一个含氮量很高的外层大气层,同时具有大量的甲烷云团,给地表带来降雨。研究小组发现土卫六的大气层并不是把所有的光线同等地阻隔掉,而是有所侧重,蓝色光线比红色光线被阻挡得更多一些。科学家之前认为有些系外行星和土卫六具有类似大气层,但是观测的系外行星数据并没有呈现出不同波长光线分布的差异,所以他们之前的推测并不正确。Robinson说,某些其他类型的云雾影响光线使其呈现不同的特征,或许可以解释系外行星的观察结果。
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