超高温系外行星空气中蒸发的金属

　　由伯尔尼大学和日内瓦大学行星研究国家能力中心领导的一个国际研究小组研究了超高温系外行星WASP-121b的大气。在其中，他们发现了许多气态金属。这些结果是寻找潜在可居住世界的下一步。

　　WASP-121b是一颗离地球850光年的系外行星，在不到两天的时间里围绕其恒星运行——这一过程需要地球一年的时间来完成。黄蜂121b离它的恒星非常近——比地球离太阳近40倍。这种接近也是它高达2500到3000摄氏度的主要原因。这使得了解更多关于超热世界的知识成为一个理想的研究对象。

　　这项研究的第一作者、伯尔尼大学和日内瓦大学行星研究国家能力中心博士后研究员延斯·霍伊梅克斯（Jens Hoeijmakers）领导的研究人员检查了高分辨率HARPS摄谱仪收集的数据。他们能够证明在WASP-121b的大气中总共存在至少七种气态金属。该结果最近发表在《天文学和天体物理学》杂志上。

　　在外行星WASP-121b的大气层中发生了意想不到的事情

　　自从WASP-121b被发现以来，人们对它进行了广泛的研究。“早期的研究表明，它的大气中有很多东西，”延斯·霍伊梅克斯解释说。尽管事实上天文学家已经假设超热行星有相当简单的大气层，因为在如此酷热的天气下没有多少复杂的化合物能够形成。那么WASP-121b怎么会有这种意想不到的复杂呢？

　　“以前的研究试图用对我来说似乎不可信的理论来解释这些复杂的观察，”霍伊梅克斯说。这些研究怀疑含有相对稀有金属钒的分子是WASP-121b复杂大气的主要原因。然而，根据霍伊梅克斯的说法，这只有在大气中缺少更常见的金属钛的情况下才有意义。因此，霍伊梅克斯和他的同事着手寻找另一种解释。“但事实证明他们是对的，”霍伊梅克斯毫不含糊地承认。“令我惊讶的是，我们实际上在观测中发现了钒的强信号.“然而与此同时，钛却不见了。这反过来证实了赫伊梅克斯的假设。

　　汽化金属

　　但是这个团队有了其他意想不到的发现。除了钒，他们在WASP-121b的大气中新发现了六种其他金属:铁、铬、钙、钠、镁和镍。“由于WASP-121b上的高温，所有金属都蒸发了，”Hoeijmakers解释说，“从而确保了太阳系外行星上的空气由蒸发的金属等组成”。

　　太阳系外行星研究的新时代

　　例如，如此详细的结果使研究人员能够对发生在这些行星上的化学过程得出结论。在不太遥远的将来，当更大、更灵敏的望远镜和分光镜被开发出来时，这是一项至关重要的技能。这将使天文学家能够研究类似地球的更小、更冷的岩石行星的特性。Hoeijmakers说:“使用我们今天使用的相同技术，而不仅仅是检测气态铁或钒的特征，我们将能够专注于生物特征，生命的特征，例如水、氧和甲烷的特征。”

　　对WASP- 121b大气的广泛了解不仅证实了系外行星的超高温特性，还强调了这样一个事实，即正如Hoeijmakers所说，这个研究领域正在进入一个新的时代:“在对那里的东西进行了多年的编目之后，我们现在不再只是进行测量，”研究人员解释说，“但我们真的开始理解仪器数据向我们展示了什么。行星之间的相似和不同。同样，也许查尔斯·达尔文在描述了无数动物物种的特征后开始发展进化论，我们开始更多地了解这些系外行星是如何形成的以及它们是如何工作的”。