迄今为止发现的含有水的最小系外行星大约有海王星那么大——对其大气层的罕见一瞥揭示了晴朗的条件。少数其他已研究过大气层的小行星都阴云密布。
“这是我们在大气层中除了云层之外看到任何东西的最小行星，”马里兰大学帕克分校的天文学家乔纳森·弗雷恩说。“它竟然是晴朗的，这一事实意义重大。”
弗雷恩和他的同事在9月25日出版的《自然》杂志上描述了这颗行星的大气层。这颗星体被称为HAT-P-11b，距离我们约38秒差距（124光年），位于天鹅座。
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天文学家一直在拼凑几个外星世界大气层的细节，试图找到一个拥有类似地球大气层的类地世界。然而，到目前为止， 云层通常遮蔽了他们的视线。
HAT-P-11b 是不同的。弗雷恩的团队使用哈勃和斯皮策太空望远镜监测当行星从恒星前方经过时恒星光线的变暗情况，以及这些凌星期间光线的光谱细节。当天文学家短暂地瞥见其大气层两次，一次是当行星移动到恒星盘面上时，另一次是当行星离开恒星盘面时。
高高在上
在观察了氢和氧如何吸收特定波长的星光后，科学家们得出结论，该行星的大气层高层存在水蒸气。令他们惊讶的是，信号的强度表明，至少在哈勃望远镜能够看到的深度范围内，大气层是无云的。
在 HAT-P-11b 上发现晴朗的天空让弗雷恩和他的同事们感到惊讶：“我们这次很幸运，”他说。
他补充说，在更靠近行星表面的地方可能仍然有云。如果飞行员能够飞越 HAT-P-11b 的大气层，他们可能会看到下方的低层蓬松云，但上方的天空晴朗。
在大气层中发现水并不令人惊讶。但伊利诺伊州芝加哥大学的系外行星天文学家凯文·史蒂文森说，不受阻碍的视野也使天文学家能够推断出行星内部有多少岩石和冰。水的存在位置排除了几种关于 HAT-P-11b 内部物质的可能解释。它将天文学家指向一个模型，在这个模型中，行星最初有一个岩石或冰核，然后随着时间的推移积累了氢气。
HAT-P-11b 的大小约为地球的四倍，但质量是地球的 26 倍。加州理工学院帕萨迪纳分校的团队成员比约恩·本内克即将使用哈勃望远镜探测其他小型系外行星的大气层。希望至少其中一些行星的大气层也是晴朗的。
本文经许可转载，最初于 2014年9月24日发表。