望遠鏡首次捕捉到直接來自我們太陽系外行星的光譜。研究人員將紅外敏感的斯皮策太空望遠鏡對準了兩顆系外氣體巨行星，分別名為 HD 209458 b 和 HD 189733 b。
這些大氣層最引人注目的是它們所缺乏的東西：“我們在光譜中沒有發現水的證據，而所有的理論家都會告訴你，這些行星的大氣層中應該有水（以蒸汽的形式），” 美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體物理學家傑里米·理查森說，他是分析 HD 209458 b 的團隊成員。第二個小組測量了距離約 60 光年的 HD 189733 b 的光譜，第三個小組重新分析了來自前者的資料，後者位於飛馬座星系，距離超過 150 光年。
兩顆行星的光譜都缺少水以及一氧化碳和甲烷——至少研究人員預計會發現其中的一些。理查森的研究小組確實在 HD 209458 b 大氣層的高層識別出似乎是細小塵埃的雲層，這表明黑暗的雲層可能至少在一種情況下遮蔽了來自缺失成分的光。“我們的想法是在大氣層高層有一層非常厚的雲層，”他說，“所以你根本看不到足夠深的地方。”
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這兩顆行星是被稱為“熱木星”的一大類系外行星的成員，因為它們像木星一樣是氣態的，但軌道靠近它們的恆星，使它們具有 1,000 至 2,000 開爾文的高溫。理查森說，基於行星中推斷出的元素數量及其溫度，研究人員推斷出某些化合物，包括水，應該會形成。
從地球上看，這兩顆行星在其軌道上會在恆星前方和後方穿行，它們的軌道週期只有幾天。為了進行測量，兩個獨立的小組讓斯皮策的紅外探測器穩定地對準行星的恆星，同時行星被它們遮蔽。研究人員透過從恆星和行星輻射的組合光中減去每顆恆星發出的光，從而確定了行星的光譜，只留下行星的光譜。
先前對系外行星的觀測透過分析穿過其大氣層的光線檢測到元素，但理查森說，這是首次測量來自行星的能量在許多不同波長下的直接能量。研究人員可以透過分析從大氣層發出的波長的亮度來獲得關於大氣層中化學物質型別的線索，因為所有化學物質都會吸收特徵波長的光。
“光譜確實似乎缺少水。這些是非常重要的觀測，” 美國宇航局艾姆斯研究中心的喬納森·福特尼說，他曾對系外大氣層進行建模，但沒有參與任何新的報告。
在自然雜誌 2 月 21 日線上發表的一篇論文中，理查森的研究小組報告說，HD 209458 b 的光譜確實表明存在雲層，這些雲層可能是由 10 微米寬的類塵埃矽酸鹽或氧化矽顆粒組成。福特尼說：“我們知道矽酸鹽雲會影響相似大氣溫度下棕矮星的光譜。”
但福特尼指出，這兩顆行星的溫度相差 200 K，這表明相同成分的雲層不會同時存在於兩者中。他說，由於行星離它們的太陽太近，星光可能會燒掉也遮蔽光線的霧霾。他補充說，另一種可能性是大氣層可能自上而下具有均勻的溫度，這將使它們的光譜變平，因為分子不會那麼容易地傳遞能量。
對 HD 189733 b 的研究計劃在天體物理學雜誌通訊上發表，一個團隊也向該雜誌提交了關於 HD 209458 b 的第二份報告。