首颗被观测到颜色的遥远行星是蓝色

哈勃太空望远镜被用来测量我们太阳系外一颗研究最深入的行星 HD 189733 b 的可见光

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来自《自然》杂志

一颗围绕遥远恒星运行的深蓝色世界是第一颗被直接测量出颜色的系外行星。

HD 189733 b 于 2005 年被发现,是太阳系外研究最深入的行星之一,它围绕着狐狸座中距离我们约 19 秒差距的一颗恒星运行。 之前对这颗行星的观测主要集中在它发出的红外光上——人眼无法看到。


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去年 12 月,英国牛津大学的天体物理学家汤姆·埃文斯和他的同事们使用哈勃太空望远镜观测了这颗行星及其宿主恒星。哈勃的光学分辨率不足以实际“看到”这颗行星,使其成为与恒星分离的光点,因此,望远镜接收到的光线来自两个物体,混合成一个单一的点光源。为了分离出行星的光贡献,埃文斯和他的同事们等待行星在其轨道运行期间移动到恒星后面,这样它的光线就会被遮挡,并寻找光线颜色的变化。

哈勃上的光谱仪监测了来自光源的光,波长范围从黄色到紫外线。 在日食期间,观测到的蓝光量减少,而其他颜色不受影响。 这表明被行星大气层反射的光,在日食中被恒星遮挡,是蓝色的。 该团队在 8 月 1 日出版的《天体物理学杂志快报》上报告了他们的发现。

“这是第一次在光学波长上进行这样的操作,”华盛顿特区卡内基科学研究所的天体物理学家艾伦·博斯说。“这是一项技术上的杰作。” 与恒星中的光波动相比,从行星反射的可见光量通常很小,这使得行星难以区分。 幸运的是,与其他系外行星相比,HD 189733 b 相对较大——而且光照充足。

并非暗淡的蓝点
虽然这颗行星看起来像是深海的颜色,但它不太可能存在液态水。 这颗系外行星是一个巨大的气体球,类似于木星,在之前的艺术家印象图中经常被描绘成棕色和红色。

蓝色可能来自富含硅的反射粒子云——本质上是熔融玻璃的雨滴。 这种观点的证据可以追溯到 2007 年,当时哈勃观测到这颗行星从其恒星前方经过。 来自恒星的光似乎穿过了一层粒子薄雾。

埃文斯说:“我们最好的理论指向行星大气层深处的一层云层。” 高空云层只会将每种颜色反射回太空,使行星看起来是白色的。 从大气层较低处的云层反射的光可能会穿过一层钠,钠会选择性地吸收红光,但允许蓝光逃逸。

但云层并不是蓝色色调的唯一可能解释。 加州大学圣克鲁兹分校的天体物理学家乔纳森·福特尼说,这颗行星的颜色“似乎与大气中氢分子的光散射一致”。

本文经《自然》杂志许可转载。 这篇文章于 2013 年 7 月 11 日首次发表

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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