首顆被觀測到顏色的遙遠行星是藍色

哈勃太空望遠鏡被用來測量我們太陽系外一顆研究最深入的行星 HD 189733 b 的可見光

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來自《自然》雜誌

一顆圍繞遙遠恆星執行的深藍色世界是第一顆被直接測量出顏色的系外行星。

HD 189733 b 於 2005 年被發現,是太陽系外研究最深入的行星之一,它圍繞著狐狸座中距離我們約 19 秒差距的一顆恆星執行。 之前對這顆行星的觀測主要集中在它發出的紅外光上——人眼無法看到。


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去年 12 月,英國牛津大學的天體物理學家湯姆·埃文斯和他的同事們使用哈勃太空望遠鏡觀測了這顆行星及其宿主恆星。哈勃的光學解析度不足以實際“看到”這顆行星,使其成為與恆星分離的光點,因此,望遠鏡接收到的光線來自兩個物體,混合成一個單一的點光源。為了分離出行星的光貢獻,埃文斯和他的同事們等待行星在其軌道執行期間移動到恆星後面,這樣它的光線就會被遮擋,並尋找光線顏色的變化。

哈勃上的光譜儀監測了來自光源的光,波長範圍從黃色到紫外線。 在日食期間,觀測到的藍光量減少,而其他顏色不受影響。 這表明被行星大氣層反射的光,在日食中被恆星遮擋,是藍色的。 該團隊在 8 月 1 日出版的《天體物理學雜誌快報》上報告了他們的發現。

“這是第一次在光學波長上進行這樣的操作,”華盛頓特區卡內基科學研究所的天體物理學家艾倫·博斯說。“這是一項技術上的傑作。” 與恆星中的光波動相比,從行星反射的可見光量通常很小,這使得行星難以區分。 幸運的是,與其他系外行星相比,HD 189733 b 相對較大——而且光照充足。

並非暗淡的藍點
雖然這顆行星看起來像是深海的顏色,但它不太可能存在液態水。 這顆系外行星是一個巨大的氣體球,類似於木星,在之前的藝術家印象圖中經常被描繪成棕色和紅色。

藍色可能來自富含矽的反射粒子云——本質上是熔融玻璃的雨滴。 這種觀點的證據可以追溯到 2007 年,當時哈勃觀測到這顆行星從其恆星前方經過。 來自恆星的光似乎穿過了一層粒子薄霧。

埃文斯說:“我們最好的理論指向行星大氣層深處的一層雲層。” 高空雲層只會將每種顏色反射回太空,使行星看起來是白色的。 從大氣層較低處的雲層反射的光可能會穿過一層鈉,鈉會選擇性地吸收紅光,但允許藍光逃逸。

但云層並不是藍色色調的唯一可能解釋。 加州大學聖克魯茲分校的天體物理學家喬納森·福特尼說,這顆行星的顏色“似乎與大氣中氫分子的光散射一致”。

本文經《自然》雜誌許可轉載。 這篇文章於 2013 年 7 月 11 日首次發表

Devin Powell is a freelance science journalist living in New York City. His work has been published by the New York Times, the Washington Post, Nature, National Geographic, Smithsonian and a variety of other news outlets.

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