天文學家利用歐洲南方天文台 (ESO) 的超大望遠鏡 (VLT) 發現了鋇，這是迄今為止在系外行星大氣中探測到的最重元素。 在系外行星 WASP-76 b 和 WASP-121 b 這兩個圍繞太陽系外恆星運行的極熱氣體巨行星的大氣中發現鋇，震驚了天文學家。 這一出乎意料的發現引發了對這些奇怪環境潛在特性的猜測。
該研究的主要作者、波爾圖大學和葡萄牙天體物理與空間科學研究所的博士候選人托馬斯·阿澤維多·席爾瓦說，為什麼在這些行星的大氣層上層發現如此重的元素是一個令人困惑和違反直覺的問題.
WASP-76 b 和 WASP-121 b 不是典型的系外行星。 兩者都被稱為“超熱木星”。 因為它們的大小與木星相似，並且具有超過 1000°C 的異常加熱表面。 這是由於它們靠近宿主恆星，導致每顆恆星周圍的軌道周期為一到兩天。 這賦予了這些行星一些不尋常的特性； 例如，在 WASP-76 b 中，天文學家認為下雨了鐵。
然而，在 WASP-2,5 b 和 WASP-76 b 的高層大氣中發現了比鐵重 121 倍的鋇，這讓科學家們感到震驚。 根據波爾圖大學和愛荷華大學的研究員 Olivier Demangeon 的說法，“鑑於行星的巨大引力，我們預計鋇等重元素會迅速下降到低層大氣中。”
根據阿澤維多席爾瓦的說法，這一發現是相當偶然的。 鋇不是我們預期或尋找的東西，所以我們必須仔細檢查它是否來自這顆行星，因為之前從未在系外行星上觀察到它。
這兩個超熱木星的大氣中都存在鋇，這表明這類行星可能比以前認為的更奇怪。 雖然偶爾可以在我們自己的天空中看到鋇，它使煙火呈現出美麗的綠色，但科學家們的困惑是，是什麼自然過程可以使這種重元素在這些外行星上達到如此高的水平。 Demangeon 說：“我們目前還不確定這些機制。
超熱木星對研究系外行星大氣非常有幫助。 由於氣態和熱，它們有一個非常大的大氣層，使它們比更小或更冷的行星更容易觀察和研究。
需要一種非常特殊的技術來確定係外行星的大氣。 研究人員使用位於智利 ESO VLT 的 ESPRESSO 儀器，研究了星光通過 WASP-76 b 和 WASP-121 b 的大氣層過濾。 通過這種方式，可以輕鬆識別包括鋇在內的許多成分。
這些最新發現表明，我們才剛剛開始揭開外行星的秘密。
未來的望遠鏡，如歐洲南方天文台 (ESO) 的超大望遠鏡 (ELT) 將配備高分辨率 ArmazoNes 高色散階梯光譜儀 (ANDES) 等儀器。 這將使天文學家能夠更詳細地研究大大小小的系外行星的大氣層，包括類地岩石行星，並收集有關這些奇怪世界性質的更多信息。
資料來源：Phys.org
Günceleme: 13/10/2022 19:00
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