系外行星探索即將迎來新時代!科學家們宣布,NASA 詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡從距離地球約 700 光年的系外行星 WASP-39 b 大氣中,首度明確捕捉到二氧化碳存在的確切證據。
韋伯望遠鏡非常敏感,不僅可以檢測從恆星前方穿過的行星,還可以檢測穿過行星大氣層的微量恆星光芒,分析光譜特徵(不同氣體會吸收不同波長)後,便能確定該行星大氣確切成分。過去,其他望遠鏡包括哈伯太空望遠鏡、史匹哲太空望遠鏡等,雖然也努力試著分析遙遠系外行星大氣成分,揭開水氣、甲烷和一氧化碳等成分,但都沒有辦法完整描述當中所有氣體與分子。
而耗資百億美元的韋伯望遠鏡工作能力顯然相當卓越,僅僅正式上崗 1 個多月,已證明它能從遙遠系外行星的大氣中發現關鍵分子,從而深入了解整個銀河系行星的組成、形成和演化。
WASP-39b 屬於熱木星,質量約木星四分之一(與土星相同差不多),但直徑是木星 1.3 倍,繞著一顆類太陽恆星每 4 天公轉一圈。此研哈伯太空望遠鏡、史匹哲太空望遠鏡已在這顆星球發現水蒸氣、鈉、鉀成分,現在韋伯望遠鏡利用近紅外光譜儀(NIRSpec)觀察 WASP-39 b,首次提供了系外行星中存在二氧化碳清晰且詳細的證據。
發現二氧化碳意味著 WASP-39b 在形成過程中漂浮著許多「更重」分子,如碳和氧,也說明它的成分與土星相似,且最初一定是在比現在更遠的地方形成。
再過幾個月,或許韋伯望遠鏡對系外行星的探測結果就能寫滿一本書,隨著韋伯望遠鏡開始研究尺寸更接近地球、表面溫度更低的系外行星時,我們可以等待一些真正的驚喜——適合生命存在的類地星球。
新論文將表在《自然》(Nature)期刊。