韋伯太空望遠鏡揭示"熱土星"系外行星WASP-39 b的大氣層
（神秘的地球uux.cn）據cnBeta：新的韋伯太空望遠鏡對WASP-39 b的觀測揭示了一個行星大氣中從未見過的分子--二氧化硫--以及其他細節。該望遠鏡的韋伯望遠外行高靈敏度儀器陣列被訓練在WASP-39 b的大氣層上，這是太空
一顆位于大約700光年之外的"熱土星"。熱土星是鏡揭一顆質量與土星差不多的系外行星，它緊緊圍繞著一顆恒星運行，示系因此它的熱土星表面大氣層溫度很高。
盡管韋伯和其他太空望遠鏡，韋伯望遠外行包括哈勃和斯皮策之前已經揭示了這顆炙熱行星大氣層的太空孤立成分，但新的鏡揭讀數提供了一份原子、分子的示系完整名單，甚至觀察到了活躍化學和云層的熱土星跡象。
哈佛大學天體物理中心的韋伯望遠外行天文學家梅賽德斯-洛佩斯-莫拉萊斯（Mercedes López-Morales）說："數據中來自許多不同分子的信號的清晰度是非常顯著的。我們已經預測到我們會看到許多這樣的太空信號，但是鏡揭，當我第一次看到這些數據時，示系
我仍然感到敬畏。"
最新的數據還暗示了系外行星中的這些云層在近處可能是什么樣子的：被打散，而不是在行星上形成單一的、均勻的毯子。這些發現預示著韋伯有能力對系外行星--其他恒星周圍的行星--進行科學家所希望的廣泛調查。這包括探測像TRAPPIST-1系統中的那些較小的巖質行星的大氣層。
加州大學圣克魯茲分校的天文學家Natalie Batalha說："我們用多種儀器觀測了這顆系外行星，這些儀器共同提供了廣泛的紅外光譜和一系列在韋伯之前無法獲得的化學指紋。像這樣的數據是一個游戲規則的改變者"。
韋伯空間望遠鏡對WASP-39 b的觀測顯示了大氣中的二氧化硫。這是第一次在系外行星的大氣層中檢測到這種物質。資料來源：Melissa Weiss/天體物理學中心 | 哈佛大學和史密森學會
這一系列的發現詳見一組新提交的科學論文，可在預印本服務器arXiv上查閱。在這些史無前例的發現中，最值得關注的是首次在系外行星的大氣中發現了二氧化硫，這是一種由行星母星的高能光引發的化學反應產生的分子。在地球上，高層大氣中的保護性臭氧層是以類似的方式產生的。
美國宇航局哈勃研究員、天體物理學中心的天文學家和發現二氧化硫的團隊的核心成員戴安娜-鮑威爾說："對二氧化硫的驚人探測最終證實了光化學塑造了熱土星的氣候。地球的氣候也是由光化學形成的，所以我們的星球與'熱土星'的共同點比我們以前知道的要多！"
哈佛大學的研究生和天體物理學中心的研究員Jea Adams分析了確認二氧化硫信號的數據。
亞當斯說："作為系外行星大氣層領域的早期研究人員，能夠參與這樣的探測是非常令人興奮的。分析這個數據的過程感覺很神奇。我們在早期的數據中看到了這個特征的暗示，但是這個更高精度的儀器清楚地揭示了SO2的特征，幫助我們解決了這個難題。"
美國宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡已經揭示了熱氣巨行星WASP-39 b的大氣成分。這張圖顯示了來自韋伯的三個儀器在四種儀器模式下運行的四張透射光譜圖。在左上方，來自NIRISS的數據顯示了鉀（K）、水（H2O）和一氧化碳（CO）的指紋。在右上方，來自NIRCam的數據顯示了一個突出的水特征。在左下方，NIRSpec的數據顯示了水、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）。在右下方，額外的NIRSpec數據顯示了所有這些分子以及鈉（Na）。資料來源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（STSCI）。
WASP-39 b的溫度估計為1600華氏度，其大氣層主要由氫組成，顯然不適合居住。這顆系外行星已被比作土星和木星，其質量與土星相似，但總體大小與木星一樣大。但是新的工作為在一顆宜居行星上找到潛在生命的證據指明了方向。這顆行星離它的主星很近--比水星離我們的太陽還近八倍--也使它成為研究主星輻射對系外行星影響的實驗室。對恒星與行星之間的聯系有了更好的了解，應該能更深入地理解這些過程是如何創造出銀河系中觀察到的行星的多樣性的。
韋伯探測到的其他大氣成分包括鈉、鉀和水蒸氣，證實了以前的空間和地面望遠鏡的觀測結果，并在更長的波長下發現了以前沒有看到過的額外的水特征。
韋伯還以更高的分辨率看到了二氧化碳，所提供的數據是其以前觀測報告的兩倍。同時，檢測到了一氧化碳，但是數據中沒有甲烷和硫化氫的明顯特征。如果存在的話，這些分子的含量非常低，這對于科學家們清點系外行星的化學成分，以便更好地了解這些遙遠世界的形成和發展，是一個重要的發現。
捕捉WASP-39 b的大氣層的如此廣泛的光譜是一次科學之旅，因為一個數百人的國際團隊獨立分析了來自韋伯的四個精細校準的儀器模式的數據。然后他們對自己的發現進行了詳細的相互比較，產生了更多科學上的細微成果。
韋伯用紅外光觀察宇宙，在人眼無法看到的光譜紅端；這使望遠鏡能夠采集到在可見光中無法檢測到的化學指紋。這三個儀器中的每一個甚至在其名稱中都有一些紅外的"IR"字樣：NIRSpec、NIRCam和NIRISS。
為了看到來自WASP-39 b的光線，韋伯跟蹤了這顆行星，因為它在其恒星前面經過，允許恒星的一些光線通過行星的大氣層。大氣層中不同類型的化學物質會吸收不同顏色的星光光譜，因此缺失的顏色會告訴天文學家哪些分子是存在的。
通過如此精確地解析系外行星的大氣層，韋伯儀器的表現遠遠超出了科學家的預期--并承諾在銀河系中各種各樣的系外行星中進行探索的新階段。
洛佩斯-莫拉萊斯說："我期待著看到我們在小型陸地行星的大氣層中發現什么。"
相關：科學家解析出系外行星大氣全貌
（神秘的地球uux.cn）據參考消息網：美國有線電視新聞網網站11月24日報道，科學家說，系外行星“熱土星”的新數據“改變游戲規則”。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡捕捉到了一顆遙遠行星大氣的詳細分子和化學特征，這對系外行星科學界來說是又一項創舉。
科學家發現，WASP-39b（又名博卡普林斯行星）圍繞約700光年外的一顆恒星旋轉。美國國家航空航天局（NASA）稱，這是一顆質量與土星相當、溫度很高的系外行星。
新數據讓科學家能全面解析博卡普林斯行星的大氣。
致力于這項新研究并幫助協調各方工作的美國加利福尼亞大學圣克魯斯分校天文學家納塔莉·巴塔利亞說：“我們用多種儀器觀測到了這顆系外行星，這些儀器協同工作，提供了廣泛的紅外光譜，以及在此次任務之前無法探測到的全套化學‘指紋’。這樣的數據會改變游戲規則。”
新數據提供了系外行星大氣中存在二氧化硫的首個信號。二氧化硫是由母恒星及其高能光線所引發的化學反應生成的分子。
英國牛津大學研究人員蔡尚閔（音）在NASA發布的一篇新聞稿中說：“這是我們第一次看到系外行星上發生光化學反應——即由高能恒星光線所引發的化學反應——的具體證據。我認為，這預示著前景非常光明，有望增進我們對系外行星大氣的了解。”
在博卡普林斯行星大氣中探測到的其他物質包括鈉、鉀和水蒸氣，這證實了此前其他太空和地面望遠鏡——包括哈勃望遠鏡——的觀測結果。
擁有如此完整的系外行星大氣化學成分名冊讓我們得以深入了解這顆行星——或許還有其他行星——是如何形成的。
NASA稱，韋布望遠鏡詳細描述了這顆系外行星的大氣，其表現超出了科學家的預期，且預示著人們對各種系外行星的探索有望進入新階段。
美國康奈爾大學研究員、分析韋布望遠鏡數據的國際小組成員勞拉·弗拉格在一份聲明中說：“我們將能看到系外行星大氣的全貌。得知一切將被改寫，令人無比興奮。這就是當科學家的好處之一。”
