望远镜首次捕捉到直接来自我们太阳系外行星的光谱。研究人员将红外敏感的斯皮策太空望远镜对准了两颗系外气体巨行星，分别名为 HD 209458 b 和 HD 189733 b。
这些大气层最引人注目的是它们所缺乏的东西：“我们在光谱中没有发现水的证据，而所有的理论家都会告诉你，这些行星的大气层中应该有水（以蒸汽的形式），” 美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家杰里米·理查森说，他是分析 HD 209458 b 的团队成员。第二个小组测量了距离约 60 光年的 HD 189733 b 的光谱，第三个小组重新分析了来自前者的数据，后者位于飞马座星系，距离超过 150 光年。
两颗行星的光谱都缺少水以及一氧化碳和甲烷——至少研究人员预计会发现其中的一些。理查森的研究小组确实在 HD 209458 b 大气层的高层识别出似乎是细小尘埃的云层，这表明黑暗的云层可能至少在一种情况下遮蔽了来自缺失成分的光。“我们的想法是在大气层高层有一层非常厚的云层，”他说，“所以你根本看不到足够深的地方。”
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这两颗行星是被称为“热木星”的一大类系外行星的成员，因为它们像木星一样是气态的，但轨道靠近它们的恒星，使它们具有 1,000 至 2,000 开尔文的高温。理查森说，基于行星中推断出的元素数量及其温度，研究人员推断出某些化合物，包括水，应该会形成。
从地球上看，这两颗行星在其轨道上会在恒星前方和后方穿行，它们的轨道周期只有几天。为了进行测量，两个独立的小组让斯皮策的红外探测器稳定地对准行星的恒星，同时行星被它们遮蔽。研究人员通过从恒星和行星辐射的组合光中减去每颗恒星发出的光，从而确定了行星的光谱，只留下行星的光谱。
先前对系外行星的观测通过分析穿过其大气层的光线检测到元素，但理查森说，这是首次测量来自行星的能量在许多不同波长下的直接能量。研究人员可以通过分析从大气层发出的波长的亮度来获得关于大气层中化学物质类型的线索，因为所有化学物质都会吸收特征波长的光。
“光谱确实似乎缺少水。这些是非常重要的观测，” 美国宇航局艾姆斯研究中心的乔纳森·福特尼说，他曾对系外大气层进行建模，但没有参与任何新的报告。
在自然杂志 2 月 21 日在线发表的一篇论文中，理查森的研究小组报告说，HD 209458 b 的光谱确实表明存在云层，这些云层可能是由 10 微米宽的类尘埃硅酸盐或氧化硅颗粒组成。福特尼说：“我们知道硅酸盐云会影响相似大气温度下棕矮星的光谱。”
但福特尼指出，这两颗行星的温度相差 200 K，这表明相同成分的云层不会同时存在于两者中。他说，由于行星离它们的太阳太近，星光可能会烧掉也遮蔽光线的雾霾。他补充说，另一种可能性是大气层可能自上而下具有均匀的温度，这将使它们的光谱变平，因为分子不会那么容易地传递能量。
对 HD 189733 b 的研究计划在天体物理学杂志通讯上发表，一个团队也向该杂志提交了关于 HD 209458 b 的第二份报告。