HR 8799是一个相当年轻的行星系统,只有3000万年的历史。



强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜正在以前所未有的方式揭示系外行星隐藏的复杂性。韦伯首次捕捉到130光年外系外行星大气中二氧化碳的“直接图像”。

HR 8799是一个多行星系统,长期以来一直受到行星形成研究的关注。

这一发现提供了强有力的证据,证明HR 8799中的巨行星是通过核心吸积形成的,就像木星和土星一样。在核心吸积中,行星的形成首先是积累固体物质,然后吸引气体。

“通过发现这些强烈的二氧化碳特征,我们已经表明,在这些行星的大气中有相当一部分较重的元素,如碳、氧和铁。”约翰霍普金斯大学天体物理学家威廉·巴尔默领导了这项工作,他说:“鉴于我们对它们围绕的恒星的了解,这可能表明它们是通过核心吸积形成的,这对于我们可以直接看到的行星来说是一个令人兴奋的结论。”

韦伯的红外探测能力

HR 8799是一个相当年轻的行星系统,只有3000万年的历史,而我们的太阳系有46亿年的历史。它的年轻行星仍在散发着形成时产生的热量,发出强烈的红外光。



直接对系外行星进行成像是一项挑战,因为它们与宿主恒星相比很暗淡。

韦伯望远镜具有捕捉特定红外波长的直接图像的潜力。它可以识别出关键分子,比如二氧化碳。

这种能力使行星天文学家能够区分巨行星和褐矮星,褐矮星是缺乏核聚变质量的类恒星物体。

这一成就得益于韦伯的日冕仪。这些装置阻挡了恒星发出的刺眼的光,使我们能够看到绕轨道运行的行星发出的微弱光芒。这就像创造了一个迷你日食,揭示了隐藏的世界。

该技术使科学家能够捕获和分析3-5微米范围内的红外光。这些数据揭示了特定气体的存在以及这些系外行星的详细大气信息。

最内层行星的观测

他们发现,HR 8799行星的重元素比之前认为的要多,这支持了它们像太阳系气态巨行星一样形成的观点

韦伯的观测首次直接揭示了该系统最内侧的行星:4.6微米波长的HR 8799 e和4.1微米波长的51 Eridani b。

这些观测结果突出了望远镜在捕捉微弱行星信号方面的非凡灵敏度,即使它们位于明亮的主星附近。

这项研究证明,韦伯可以直接分析系外行星大气的化学组成,而不仅仅是从星光中推断成分。

科学家们计划利用韦伯的日冕仪研究更多的巨型系外行星及其组成。

“这些巨大的行星具有相当大的意义,”巴尔默说。

“如果你让这些巨大的行星像保龄球一样穿过你的太阳系,它们要么真的会破坏、保护,要么对像我们这样的行星都有一点影响,所以更多地了解它们的形成是了解未来类地行星的形成、生存和可居住性的关键一步,”作者在新闻稿中总结道。

这一发现发表在《天体物理学杂志》上。

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

ad1 webp
ad2 webp
ad1 webp
ad2 webp