科学家在“最热行星”的大气层中找到了铁蒸气和钛蒸气

去年，科学家发现了迄今为止“最热”的行星，其表面温度为4000摄氏度。虽然它不能与太阳相比，但它也超过了大多数恒星。在这种环境中，物质将以什么样的魔法形式存在？北京时间8月16日凌晨，一个瑞士团队在世界*学术期刊《自然》上发表的一篇论文中宣布，他们在这个最热星球的大气中发现了铁蒸汽和钛蒸汽。

这颗行星位于天鹅座，距离地球约650光年。它是由亚利桑那州的北凯尔特望远镜发现的，命名为凯尔特-9b。它周围的恒星KELT-9的温度超过10，000摄氏度，几乎是太阳的两倍，而KELT-9b只有地球和太阳之间距离的三十分之一。这导致KELT-9b的表面温度高达4000摄氏度，比大多数恒星都要高。

“最热的星球”引起了科学家的兴趣。它的大气由什么组成？在如此极端的条件下，它是如何进化的？

瑞士伯尔尼大学的研究人员最近完成了一项理论分析。对极端温度和辐射条件的模拟表明，地球上的大多数分子不能存在，而是以原子的形式存在。这是因为，在如此高的温度下，粒子之间会发生碰撞，破坏组成分子的化学键。该团队还从理论上预测了人类现有的望远镜条件，并能够观察到KELT-9b大气中的气态金属原子。

2017年7月31日晚至8月1日，日本瑞士大学天文系的科学家在西班牙拉帕尔马用伽利略国家望远镜观测到了KELT-9b的过境现象。所谓的中天是指当一颗行星在望远镜的视野范围内经过恒星表面时，恒星的亮度降低的现象。KELT-9b非常接近恒星，每36小时运行一次。在运输过程中，恒星的一小部分光线穿过行星的大气层，因此科学家可以用分光计分析行星大气层的成分。就像棱镜把阳光分成七种颜色一样，分光计把恒星穿过地球大气层的光分成光谱。物质存在于地球大气层中，因此在光谱中留下了独特的“指纹”。

铁是宇宙中最丰富的过渡金属元素之一。然而，系外行星上的大多数铁元素都与气态氧化物或尘埃颗粒混合在一起，这很难直接检测出来。这一次，实验科学家根据理论科学家的预测结果“遵循模式”，确实在KELT-9b大气中发现了中性铁原子和单离子铁。

领导这项研究的Jens Hoeijmakers说，在深入研究数据后，他们还发现另一种金属的蒸汽在光谱中留下了指纹:钛。

KELT-9b代表一种被称为“超热木星”的新型行星。在同样的环境下，绝大多数行星都会蒸发，KELT-9b是少数幸存的案例之一。这一次，人类瞥见了地球大气层的一角，并证实高温会分解大部分分子。在未来，它将继续作为科学家研究高温高辐射下行星演化的独特“实验室”。