迄今為止發現的含有水的最小系外行星大約有海王星那麼大——對其大氣層的罕見一瞥揭示了晴朗的條件。少數其他已研究過大氣層的小行星都陰雲密佈。
“這是我們在大氣層中除了雲層之外看到任何東西的最小行星，”馬里蘭大學帕克分校的天文學家喬納森·弗雷恩說。“它竟然是晴朗的，這一事實意義重大。”
弗雷恩和他的同事在9月25日出版的《自然》雜誌上描述了這顆行星的大氣層。這顆星體被稱為HAT-P-11b，距離我們約38秒差距（124光年），位於天鵝座。
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天文學家一直在拼湊幾個外星世界大氣層的細節，試圖找到一個擁有類似地球大氣層的類地世界。然而，到目前為止， 雲層通常遮蔽了他們的視線。
HAT-P-11b 是不同的。弗雷恩的團隊使用哈勃和斯皮策太空望遠鏡監測當行星從恆星前方經過時恆星光線的變暗情況，以及這些凌星期間光線的光譜細節。當天文學家短暫地瞥見其大氣層兩次，一次是當行星移動到恆星盤面上時，另一次是當行星離開恆星盤面時。
高高在上
在觀察了氫和氧如何吸收特定波長的星光後，科學家們得出結論，該行星的大氣層高層存在水蒸氣。令他們驚訝的是，訊號的強度表明，至少在哈勃望遠鏡能夠看到的深度範圍內，大氣層是無雲的。
在 HAT-P-11b 上發現晴朗的天空讓弗雷恩和他的同事們感到驚訝：“我們這次很幸運，”他說。
他補充說，在更靠近行星表面的地方可能仍然有云。如果飛行員能夠飛越 HAT-P-11b 的大氣層，他們可能會看到下方的低層蓬鬆雲，但上方的天空晴朗。
在大氣層中發現水並不令人驚訝。但伊利諾伊州芝加哥大學的系外行星天文學家凱文·史蒂文森說，不受阻礙的視野也使天文學家能夠推斷出行星內部有多少岩石和冰。水的存在位置排除了幾種關於 HAT-P-11b 內部物質的可能解釋。它將天文學家指向一個模型，在這個模型中，行星最初有一個岩石或冰核，然後隨著時間的推移積累了氫氣。
HAT-P-11b 的大小約為地球的四倍，但質量是地球的 26 倍。加州理工學院帕薩迪納分校的團隊成員比約恩·本內克即將使用哈勃望遠鏡探測其他小型系外行星的大氣層。希望至少其中一些行星的大氣層也是晴朗的。
本文經許可轉載，最初於 2014年9月24日發表。