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天文学家首次确凿证据表明太阳系外存在水行星

http://www.sina.com.cn 2007年07月13日 09:06  科技日报

  本报记者 李学华

  美国航空航天局(NASA)发布消息称,科学家通过斯皮策(Spitzer)太空望远镜,在太阳系外一颗炽热的巨大气态行星的大气层中发现了水蒸气。

  这颗“热气腾腾”的行星名为HD189733b,位于狐狸星座,离地球有63光年(约为60万亿公里)。它“汗流浃背”地紧绕着它的恒星运行,大约两天一个来回。天文学家将这种行星称为“热木星”,并预测在围绕它们的大气中可能会有水蒸气,但一直难以找到确凿的证据。在11日出版的《自然》杂志上,科学家发表了迄今为止最有说服力的最新数据,证明“热木星”是“湿”的。

  这项研究的负责人,来自法国巴黎天体物理学研究所,同时也是欧洲航天局专家的乔瓦纳·蒂尼提说,有明显的证据证明在离我们数万亿英里远的行星上有水的迹象,这真是令人激动不已。这是天文学家第一次以确凿证据表明太阳系外行星大气层中有水,这大大增加了今后在太阳系外类地行星上寻找到水的希望,因此可以说“是探寻太阳系外生命之路上的一个里程碑”。

  对太阳系外的行星气候进行研究是一个新的领域。研究人员说,HD189733b是已知离地球最近的“凌日行星”,每2.2天绕其恒星运行一周。“凌日行星”是指在地球观测者来看,周期性从其公转恒星前面和后面经过的行星,这类行星十分便于进行天文观测。

  斯皮策太空望远镜是为了纪念天文学家莱曼-斯皮策(LymanSpitzer)而命名,它于2003年8月25日发射升空。

  通过斯皮策太空望远镜,蒂尼提小组成员在红外波段对HD189733b的初级月蚀进行了观测,从而获得了关于“热木星”的最好的数据。当“热木星”滑过它的恒星时,来自恒星的红外光将被“热木星”的外层蒸气过滤掉一部分,这个变化被天文学家通过斯皮策望远镜上的红外阵列相机,从三个不同的红外波段记录下来。他们发现,公转恒星发出的光线中被HD189733b“吃掉”的部分呈现出一种独特的模式,3.6微米波长的红外光线被吸收量明显要少于5.8微米以及8微米波长的光线。这种对光的吸收随波长不同而变化的特征正好与水相符。蒂尼提说,水是唯一一种能解释这种现象的分子,观测初级月蚀中红外光的变化是探索外行星上是否有水分子的最好的方法。

  水是生命必需的,但湿的“热木星”可不是任何生命的港湾。研究人员说,HD189733b并不是寻找太阳系外生命的“候选星体”。它距恒星太近,气温过高。先前通过斯皮策太空望远镜对HD189733b的测量表明,其表面温度为1000开尔文(727摄氏度),因此水蒸气也不会凝结,形成降雨或云。

  NASA斯必泽科学中心的肖恩·凯里认为,在这颗行星上发现水,说明宇宙中其他的行星,甚至那些岩石行星上,也可能有水。

  蒂尼提说:“尽管HD189733b事实上环境相当恶劣,不适宜人类生存,但我们的发现至少证明,宇宙中的水比科学家以前认为的多得多。”天文学家希望利用像斯皮策太空望远镜一类的仪器,能够在岩石行星上找到水,最终发现像地球一样可供人类生存的行星。

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