有些行星怎么会比恒星热？研究系外行星大气层的主要方法是什么？

　　有些行星怎么会比恒星热？直到2000年代初，唯一已知的行星都位于附近的太阳系。它们大致分为两类：内部太阳系中的小岩石行星和位于外部中的冷气态行星。随着系外行星的发现，除了太阳以外的行星绕着恒星运行，还发现了其他种类的行星，并且开始出现新的图景。太阳系绝不是典型的。

　　例如，开普勒飞行任务的数据表明，大型气态系外行星的轨道运行非常接近其恒星，而不是远离恒星，就像天文学家的太阳系一样，导致它们达到超过1,000开尔文（727度）的温度摄氏）。这些被称为“热”或“超热”木星。尽管大多数其他系外行星都较小，但介于海王星和地球之间，天文学家对它们的组成了解不多。

　　但是，炽热的气态行星如何在如此靠近恒星的位置形成并存在呢？这里发生什么样的极端物理过程？这些问题的答案对天文学家对系外行星和太阳系行星的理解具有重大意义。

　　本质上，炽热的木星是进入极端物理和化学过程的窗口 。他们提供了一个难得的机会，可以在几乎不可能在地球上繁殖的环境条件下研究物理学。研究它们可以增强天文学家对化学和热过程，大气动力学和云形成的理解。了解它们的起源也可以帮助天文学家改善行星的形成和演化模型。

　　天文学家仍在努力解释行星的形成方式以及诸如水之类的元素如何传递到太阳系中。为了找出答案，天文学家需要通过观察它们的大气来了解更多有关系外行星组成的信息。

　　研究系外行星大气层的主要方法有两种 。

　　1.在过渡方法中，天文学家可以拾取恒星光，当它穿过系外行星的大气层时，该恒星光会穿过系外行星的大气层，从而揭示存在于此的任何化学元素的指纹。

　　2.研究行星的另一种方法是在“月食”期间，当它从其主恒星后面经过时。行星也发出并反射一小部分光，因此，通过比较隐藏和可见的行星时总光的微小变化，天文学家可以提取来自行星的光。

　　两种类型的观测都是在不同的波长或颜色下进行的，并且由于化学元素和化合物在非常特定的波长下吸收和发射，因此可以产生一个光谱（被波长分解的光）以推断出行星的大气成分。

　　在研究中，天文学家使用了哈勃太空望远镜拍摄的公开可用数据 来获得该行星的日食光谱。

　　然后，天文学家使用开源软件提取了分子的存在，并发现有很多金属（由分子制成）。这一发现很有趣，因为以前认为这些分子不会在如此极端的温度下存在，它们会分解成较小的化合物。

　　受到来自其宿主恒星的强大引力的影响，凯尔特9 b被“潮汐锁定”，这意味着行星的同一面永久面对恒星。这导致行星白天和黑夜之间的温差很大。当日食观测探测到较热的白天时，天文学家建议观察到的分子实际上可能被动态过程从较冷的区域（如夜侧）或从行星内部更深处拖走。这些观察结果表明，这些极端世界的气氛是由人们所知甚少的复杂过程所支配的。

　　Kelt-9 b之所以有趣，是因为它的倾斜轨道约为80度。这预示着暴力的过去，可能发生碰撞，事实上，许多其他此类行星也曾见过这种碰撞。这颗行星很可能远离其母恒星形成，并且碰撞是在向内向恒星迁移的过程中发生的。这支持了这样一种理论，即大行星倾向于在其原恒星盘中远离其主恒星形成，从而形成太阳系，并在它们向恒星迁移时捕获气态和固态物质。

　　但是天文学家不知道这种情况如何发生的细节。因此，至关重要的是要对这些世界中的许多世界进行特征化，以确认各种情况并更好地整体了解其历史。

　　哈勃太空望远镜等天文台并非旨在研究系外行星大气。下一代太空望远镜，例如 James Webb太空望远镜 和 Ariel任务，将具有专为严格观测系外行星大气而量身定制的更好的功能和仪器。它们将使天文学家能够回答极度炎热的木星行星类提出的许多基本问题，但它们并不仅限于此。