地球罕见金属“现身”系外行星大气

KELT-9b是迄今已知的最热的外行星。2018年夏天，瑞士天文学家在其大气中发现了气态铁和气态钛的“痕迹”。现在，这些研究人员已经在他们的大气中检测到了微量蒸发的钠、镁、铬和稀土金属钪和钇。

根据物理学家组织网络5月13日的一份报告，研究人员指出类似的系外行星可能是一个巨大的宝库。有一天，他们可能会发现生物标记，即生命的迹象，最终探索太阳系的起源和进化以及生命的起源。

“奇怪”的系外行星

自从科学家在20世纪90年代中期发现第一颗系外行星以来，迄今为止已经“出现”了3000多颗系外行星。与太阳系中的行星相比，许多系外行星的环境极其极端:热气团离它们的主星非常近，一些公转周期只有几天。

我们的太阳系中没有这样的行星。它们的存在推翻了对行星是如何以及为什么形成的理解。

KELT-9是一颗距离地球650光年的天鹅座恒星。它的行星KELT-9b是所谓的“热木星”的最极端的例子，一颗类木行星，它的轨道非常接近它的主星。

由于KELT-9b非常靠近它的主星，所以这颗行星的大气温度高达4000摄氏度。在如此高的温度下，所有元素几乎完全蒸发，分子被分解成原子，就像恒星的外层一样。

构成地球大气层的原子吸收光谱中特定颜色的光，每个原子吸收独特颜色的光。这些彩色“指纹”可以通过安装在大型望远镜上的灵敏光谱仪来测量，使天文学家能够分辨距离地球许多光年的行星的大气化学成分。

研究太阳系起源的宝库。

伯尔尼大学和日内瓦大学的一组研究人员合作使用了这项技术，并取得了一个有趣的发现。他们在KELT-9b的高温大气中发现了铁和钛原子。

该小组去年夏天对KELT-9行星系统进行了第二轮观测，以确认他们以前的探测结果，并寻找其他可能的元素。他们总共调查了73个原子，包括一些所谓的稀土金属。这些物质在地球上并不常见，但它们可以用来制造先进的材料和设备。

“我们相信这颗行星的光谱是一个非常好的宝库，在这里可以探测到许多在其他系外行星的大气中没有探测到的元素，”这项研究的主要作者、伯尔尼大学的延斯·霍梅克说。

经过仔细分析，研究人员在地球的光谱中发现了蒸发的钠、镁、铬和稀土金属钪和钇的强烈信号。后三种以前从未在太阳系外行星的大气层中被明确探测到。此外，研究人员进一步分析了数据，以估计原子在行星大气中的吸收高度。更重要的是，研究人员还对大气层中的高强度全球风模式有着深刻的理解，这种模式将物质从一个半球吹向另一个半球。

霍梅克解释道:“通过进一步的观察，我们将来可能会在这颗行星的大气层中发现更多的元素，我们也可能会在其他类似的行星上发现更多的元素。”

伯尔尼大学的凯文·亨格教授补充道:“我们有望在系外行星上找到所谓的生物标记，也就是生命的迹象，使用今天使用的相同技术。最后，我们希望利用这些研究来探索太阳系的起源和进化以及生命的起源。”(刘霞)