天文學家首次在系外行星上直接探測到鐵和鈦

有史以來天文學家首次在太陽系外的行星大氣層中發現了鐵和鈦。這顆名為KELT-9b的系外行星是迄今為止發現的最熱的外星世界。

這個悶熱的系外行星位於天鵝座，距離地球約620光年遠，天文學家稱之為一顆「超熱木星」，KELT-9b是一個巨大的天然氣世界，就像我們太陽系中最大的行星 - 木星。但它更大 - 它的質量是木星質量的2.88倍，直徑是木星直徑的2倍 - 它的軌道非常接近它的母星KELT-9。它是已知最熱的系外行星，溫度超過3726攝氏度。參與這項研究的瑞士伯爾尼大學的天體物理學家凱文?亨表示，它受到的輻射如此強烈，以至於它比大多數恆星都要熱。銀河系中最常見的恆星並不像太陽一樣是熱的g型主序星，而是更冷的、昏暗的m矮星。

系外行星KELT-9b，它的軌道離主星很近，以至於恆星的圓盤看起來比天空中的太陽大70倍。

雖然地球上的鐵很豐富，但由於它的光學特性，它在外行星上很難測量。這種破紀錄的高溫使天文學家能夠探測KELT-9b大氣中的鐵和鈦。雖然研究人員長期以來一直懷疑這些元素存在於一些系外行星上 - 鐵是宇宙中最豐富的元素之一 - 但在較冷的環境中很難檢測到它們，因為原子大多被困在其他分子中。然而KELT-9b非常熱，雲層不會在大氣層中凝結，允許鐵和其他金屬的單個原子在空中單獨飛舞。儘管其他方式暗示這些元素在KELT-9b上存在，這仍是天文學家首次直接探測系外行星上的鐵鈦原子。

研究人員利用西班牙拉帕爾馬伽利略國家望遠鏡的一年歷史數據，通過KELT-9b的大氣中閃耀的光譜來尋找金屬，這些數據是使用一個被稱為HARPS的光譜儀器（高精度徑向速度行星搜索器）進行收集的。

之前天文學家已經利用光譜數據在KELT-9b的大氣層中尋找到氫氣，結果顯示，氫實際上是從KELT-9b的大氣中「沸騰」，並被吸入行星的母星。很有可能重金屬元素也在逃逸，因為大量的氫逃逸可以把沉重的元素拖到大氣中非常高的地方。

這一發現有助於科學家們確定行星的性質及其形成方式。更廣泛地說，它是完全了解系外行星大氣層特徵的重要進展。充分理解系外行星的大氣層最終可以幫助科學家們分辨出類似地球或類似金星的行星之間的區別 - 如果你正在尋找生命，這是一個至關重要的區別。科學家的目標是找到表明行星的大氣層已被某種生命形式所改變的生物印記或者分子光譜。

雖然天文學家不太可能在這個地獄般的炙熱星球上找到任何生命跡象，但研究團隊在KELT-9b的光譜中找到了一些其他有趣的元素並且認為這顆星球上有暴雨，而且他們還希望利用哈勃望遠鏡來進一步尋找這顆系外行星上是否存在水的痕迹。科學家的最終目標是完全掌握這顆系外行星上完整的化學元素清單。

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