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伟大的烘焙:NASA在实验室中烘焙出了新鲜的热木星大气

2019-3-17@艾米 0 评论

NASA加州喷气推进实验室 (JPL) 的科学家们已经开发出了一种简单的新配方来烘焙新鲜的外星大气- 由于1月29日发表在《天体物理学杂志》上的一项简便的研究,你可以在家中进行。

你所需要的只是一个氢气烧杯,一撮一氧化碳和一个设定在华氏2200度 (1200摄氏度) 的烤箱。用紫外线辐射涂抹混合物,然后烘烤200小时。维奥尔!你现在有了自己的外行星大气层,随时可以分析。(请不要吃外星大气)

伟大的烘焙:NASA在实验室中烘焙出了新鲜的热木星大气

NASA为什么要把所有贝蒂克罗克(Betty Crocker)都带到外太空?该机构正试图解决一个关于一类被称为热木星的系外行星难题,这类系外行星是一种气体巨行星,它们与宿主太阳的距离非常近,以至于它们在不到10个地球日就可以完成一次公转。科学家已经在遥远的太阳系中发现了几十颗这样的行星,这在一定程度上要归功于它们朦胧的大气层。

JPL团队在一份声明中表示,正如你可能从这个名字中直接知道的那样,热木星是灼热的 – 通常高达约1,000至5,000华氏度(530至2,800摄氏度)的温度。它们还受到附近太阳紫外线(UV)辐射的轰击。

这种极端的生活安排使得热木星比许多系外行星更亮,更容易深入研究。少数几种已知的系外行星属于这一类,与太阳系以外的大多数行星不同,天文学家通常可以通过用各种波长的光成像它们的大气层来识别热木星。即使在高海拔和低气压地区,这些大气也往往很模糊,因为那里不可能形成云层。

NASA JPL团队想知道原因。所以,研究小组的成员们试图在实验室里用一个非常非常坚固的烤箱来制造他们自己的热木星大气层。

先前的研究,例如2016年《空间科学评论》杂志的研究表明,热木星大气可能含有大量的氢气 (宇宙中最丰富的分子) 和少量一氧化碳 (CO)。因此,研究小组生产了一种氢重混合物,其CO含量为0.3%,并将其加热至各种温度,达到2,240F(1,230℃)的峰值。

仅仅加热这种盗版的大气并不能产生所需的雾气。然而,将混合物浸泡在紫外线辐射中确实如此。经过一个多星期的烤箱辐射照射后,厄萨茨(ersatz)大气层终于形成了一层悬浮在气体中的气溶胶(悬浮在气体中的固体颗粒),如悬挂在城市天际线上的雾气。这就产生了他们正在寻找的薄雾。

主要研究作者和JPL研究员Benjamin Fleury在声明中说“这一结果改变了我们解释那些朦胧的热木星大气的方式。展望未来,我们希望研究这些气溶胶的特性……它们是如何形成的,它们如何吸收光线以及它们如何应对环境的变化。”

这项研究提供了第一个证据,证明辐射在制造热木星周围的薄雾壳中起着关键作用。JPL的烤箱中的辐射燃料反应也产生了微量的水和二氧化碳,这为天文学家在宇宙中搜寻这些巨大的系外行星提供了更多的线索。

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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