系外行星有二氧化碳证据首现

近日，美国国家航空航天局（NASA）发布了一项激动人心的报告，詹姆斯·韦布空间望远镜首次捕捉到了太阳系外行星大气中存在二氧化碳的确凿证据。这一突破性发现已经在著名的《自然》杂志上公布。这项成就预示着韦布空间望远镜未来有望探测和测量较小岩石行星较薄大气中的二氧化碳。

此次观测的对象是一颗炽热的气态巨行星——WASP-39b，它围绕着一颗距离地球700光年的类太阳恒星运行。其质量大约是木星的四分之一（与土星相当），直径则是木星的1.3倍。了解此类行星的大气构成对于揭开它们的起源和演化之谜至关重要。

研究团队利用韦布的近红外光谱仪对WASP-39b进行了观测。在所得的大气光谱中，一个位于4.1至4.6微米之间的小“山丘”为我们提供了首个清晰且详细的证据，证明在太阳系外的行星上确实存在二氧化碳。这一发现得益于韦布空间望远镜的卓越性能，它在3到5.5微米的范围内捕捉到了如此多的单一颜色的亮度细微差异，这在以前是从未有过的。

获取这部分光谱对于测量水、甲烷以及二氧化碳等气体的含量至关重要，这些气体被认为存在于许多不同类型的系外行星中。除了哈勃和斯皮策空间望远镜之前揭示的水蒸气、钠和钾的存在外，韦布的红外敏感度也确认了这颗星球上二氧化碳的存在。

这一发现之所以有价值，是因为二氧化碳是行星“金属丰度”的线索。《科学》杂志报道，金属丰度指的是原始宇宙中存在的氢和氦以外的物质的比例。通过测量二氧化碳的这一特性，我们可以确定用于形成这颗巨大的气态行星的固体和气体物质的量。研究人员认为，充足的重元素供应对于创造巨型行星至关重要。莱恩补充说，在接下来的十年里，我们将对各种行星进行这一测量，以深入了解行星的形成机制以及我们太阳系的独特性。这一研究不仅让我们对行星的构成有了更深入的了解，还为我们探索宇宙打开了新的大门。