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韋布的近紅外光譜儀于2022年7月10日捕獲的熱氣巨行星WASP-39 b的透射光譜揭示了太陽(yáng)系外行星中存在二氧化碳的第一個(gè)明確證據(jù)。這也是有史以來(lái)第一個(gè)詳細(xì)的系外行星透射光譜，涵蓋了3到5.5微米之間的波長(zhǎng)。圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)
科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者?張佳欣
據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）當(dāng)?shù)貢r(shí)間25日?qǐng)?bào)告，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡首次捕捉到太陽(yáng)系外行星大氣中存在二氧化碳的明確證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上，它表明未來(lái)韋布空間望遠(yuǎn)鏡或能夠探測(cè)和測(cè)量較小巖石行星較薄大氣中的二氧化碳。
NASA在新聞稿中指出，這顆系外行星WASP-39b是一顆熾熱的氣態(tài)巨行星，圍繞一顆距離地球700光年的類(lèi)太陽(yáng)恒星運(yùn)行，質(zhì)量大約是木星的四分之一（大約與土星相同），直徑是木星的1.3倍。了解WASP-39b等行星的大氣構(gòu)成對(duì)于了解它們的起源和演化方式至關(guān)重要。
“二氧化碳分子是行星形成過(guò)程中的敏感示蹤物?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)成員之一、美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的邁克·萊恩說(shuō)。
研究小組使用韋布的近紅外光譜儀對(duì)WASP-39b進(jìn)行了觀測(cè)。在產(chǎn)生的系外行星大氣光譜中，一座介于4.1到4.6微米之間的小“山丘”提供了第一個(gè)清晰、詳細(xì)的證據(jù)，證明在太陽(yáng)系外的行星上檢測(cè)到了二氧化碳。
據(jù)NASA稱(chēng)，在系外行星的傳輸光譜中，從來(lái)沒(méi)有天文臺(tái)在3到5.5微米的范圍內(nèi)測(cè)量過(guò)如此多的單獨(dú)顏色的亮度細(xì)微差異。獲取這部分光譜對(duì)于測(cè)量水、甲烷以及二氧化碳等氣體的豐度至關(guān)重要，這些氣體被認(rèn)為存在于許多不同類(lèi)型的系外行星中。
NASA的哈勃和斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡揭示了該行星大氣中存在水蒸氣、鈉和鉀。現(xiàn)在，韋布的紅外敏感度也證實(shí)了這顆星球上存在二氧化碳。
據(jù)《科學(xué)》雜志報(bào)道，發(fā)現(xiàn)二氧化碳是有價(jià)值的，因?yàn)樗且活w行星的“金屬豐度”的線索。金屬豐度是指原始宇宙中存在的氫和氦以外的物質(zhì)所占的比例。大爆炸中產(chǎn)生的氫和氦是宇宙中所有可見(jiàn)物質(zhì)的起始物質(zhì)，但任何更重的物質(zhì)都是后來(lái)在恒星中鍛造的。研究人員認(rèn)為，充足的重元素供應(yīng)對(duì)于創(chuàng)造巨型行星至關(guān)重要。
萊恩補(bǔ)充說(shuō)：“通過(guò)測(cè)量二氧化碳的這一特征，我們可以確定有多少固體和多少氣體物質(zhì)用于形成這顆巨大的氣態(tài)行星。在接下來(lái)的十年里，將對(duì)各種行星進(jìn)行這一測(cè)量，從而深入了解行星是如何形成的，以及我們太陽(yáng)系的獨(dú)特性?！?/p>
關(guān)鍵詞： 二氧化碳
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