IT之家 8 月 3 日消息，天文學(xué)家使用詹姆斯韋布太空望遠鏡 (JWST) 對一顆新的“超級木星”行星進行了研究，發(fā)現(xiàn)它是迄今為止人類在太陽系外發(fā)現(xiàn)的最寒冷的行星之一，相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。
這顆系外行星位于距離地球約 12 光年外的“三體 / 三星”系統(tǒng)波斯七（Epsilon Indi）中，被命名為 Eps Ind Ab，質(zhì)量約為木星的六倍。
這顆行星具有高度橢圓形或“扁平”狀的軌道，近地點距離其母星的距離約為地球與太陽距離的 20 倍，而在遠地點距離其母星的距離則相當(dāng)于是地球與太陽平均距離的 50 倍。
簡單來說，這顆行星圍繞其紅矮星母星的軌道距離與海王星與太陽之間的距離相似。因此其表面溫度約為 0 攝氏度，繞其恒星一周大約需要 200 個地球年。JWST 現(xiàn)利用其靈敏的紅外儀器（MIRI）對這顆系外行星進行了成像。
對于這類系外行星來說，直接成像絕對是一項無比艱巨的任務(wù)。在此之前，我們僅有數(shù)十顆系外行星能夠完成（太空望遠鏡或地面天文臺）直接成像，而它則是其中最新的一員。此前完成成像的系外行星往往十分年輕而炙熱，像 Epsilon Indi Ab 這種寒冷行星存在感非常微弱，它們大部分只會發(fā)射中紅外光，不太容易發(fā)現(xiàn)，但具備紅外成像能力的韋布相當(dāng)擅長捕捉這類行星。
這顆行星溫度、質(zhì)量都比木星高一些，但比迄今拍攝過的任何行星都更像木星，圍繞著 K 型恒星 Epsilon Indi A 運行，該恒星為三星系統(tǒng)的主星，年齡與太陽差不多，但溫度稍低。
這是強大的太空望遠鏡首次能夠?qū)χ拔丛诘孛嫔铣上竦南低庑行沁M行成像。印第安 ε Ab 也是 JWST 目前能夠研究的最冷的系外行星。
“當(dāng)我們意識到我們拍到了這顆新行星時，我們很興奮，”德國海德堡馬克斯?普朗克天文研究所的研究員、該研究的主要作者伊麗莎白?馬修斯在一份聲明中說道。
這顆行星的母星是一顆名為 Eps Ind A 的紅矮星，它擁有兩個恒星伴星，且兩者都是褐矮星（失敗的恒星，雖然形成過程像恒星，但無法聚集足夠的質(zhì)量，因此無法觸發(fā)被稱為“主序星”的核聚變過程）。
雖然直接成像很難，但研究團體并沒有輕易放棄。該團隊借助于韋布 MIRI“日冕儀”（IT之家注：這是一種遮擋星光的遮擋物，基本上相當(dāng)于模擬了一次日食）來對它進行觀察。
“我們在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一個與預(yù)期中系外行星不匹配的信號，”馬修斯說 Eps Ind Ab 作為一點光出現(xiàn)在 MIRI 圖像中，而不是在預(yù)測的位置，“但這顆行星似乎仍然是一顆巨型行星”。
為了確認(rèn)這一點，團隊需要使用甚大望遠鏡 (VLT) 對同一區(qū)域進行重新檢查。如果科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個微弱的物體，而且該信號最后被證實來自于 Eps Ind A，那么則代表該物體恰好位于正確的位置。
馬修斯和同事還試圖利用 MIRI 數(shù)據(jù)來探索 Eps Ind Ab 的大氣構(gòu)造，他們發(fā)現(xiàn)這個“超級木星”中似乎充滿了各種重元素，尤其是碳，包括甲烷、二氧化碳和一氧化碳等分子，而這些分子往往存在于氣體巨行星中。
對此，一種解釋是這顆行星的大氣層是云狀的，但所有這些都意味著研究團隊需要更多的數(shù)據(jù)來了解 Eps Ind Ab。該團隊打算獲取 Eps Ind Ab 的光譜數(shù)據(jù)，以提供“超級木星”化學(xué)成分和一般氣候的詳細(xì)“指紋”。
馬修斯總結(jié)說：“從長遠來看，我們希望觀察其他附近的行星系統(tǒng)，以尋找可能被遺漏的寒冷氣體巨星。這樣的調(diào)查將有助于更好地了解氣體行星的形成和演化?！?/p>
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