韦伯太空望远镜发现系外行星大气成分并不符合太阳系规律

韦伯太空望远镜发现系外行星大气成分并不符合太阳系规律研究人员利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST），发现系外行星HD149026b的大气层，一个围绕着与我们太阳相当的恒星运行的"热木星"，含有超级丰富的较重元素碳和氧--远远高于科学家对其质量的行星的预期。此外，HD149026b，也被称为"Smertrios"，其诊断性的碳氧比相对于我们的太阳系来说是升高的。研究人员说，3月27日发表在《自然》杂志上的"土星质量行星的高大气金属富集"的这些发现，是朝着为大型系外行星样本获得类似测量以搜索统计趋势迈出的重要第一步。他们还提供了对行星形成的洞察力。这幅插图显示了韦伯望远镜的冷端，镜子和仪器就放置在那里。资料来源：诺斯罗普-格鲁曼公司文理学院物理科学系DavidC.Duncan教授、该研究的共同作者JonathanLunine说："看来每颗巨行星都是不同的，由于JWST，我们开始看到这些差异。在这篇论文中，我们已经确定了相对于气体的主要成分，即宇宙中最常见的元素--氢，有多少分子。这告诉我们关于这颗行星如何形成的相当多的信息。"芝加哥大学天文学和天体物理学教授、该论文的主要作者雅各布-宾说，我们太阳系的巨行星在整体成分和大气成分与质量之间都表现出近乎完美的相关性。太阳系外行星显示出更大的整体成分的多样性，但是科学家们不知道它们的大气成分有多大的变化，直到这次对HD149026b的分析。一颗名为HD149026b的"热木星"，比太阳系中最热的行星--金星的岩石表面要热3倍左右。资料来源：美国宇航局/JPL-加州理工学院"我们已经明确地表明，巨型太阳系外行星的大气成分并不遵循太阳系行星中如此明显的趋势，"Bean说。"巨型太阳系外行星除了整体成分的广泛多样性之外，还显示出大气成分的广泛多样性"。HD149026b就是其中之一，与它的质量相比，它是超级富集的，它的质量与土星相当，但是它的大气层相对于它的氢和氦来说，重元素的含量似乎是我们在土星中发现的27倍之多。Lunine说，这种被称为"金属性"的比率（尽管它包括许多不是金属的元素）对于将一颗行星与其母星或其系统中的其他行星进行比较非常有用。HD149026b是这个特定行星系统中唯一已知的行星。另一个关键的测量是行星大气中的碳氧比，它揭示了一个行星系统中原始固体的"配方"。对于Smertrios来说，它大约是0.84--比我们的太阳系高。在我们的太阳中，它比每两个氧原子一个碳多一点（0.55）。这些观察结果共同描绘了一幅具有丰富固体的行星形成盘的画面，这些固体富含碳元素。HD149026b在形成过程中获得了大量的这种物质。虽然丰富的碳似乎对生命的机会有利，但高碳氧比实际上意味着行星或行星系统中的水较少--对我们所知的生命来说是一个问题。Smertrios是这项特殊研究中大气成分的第一个有趣的案例，他已经计划在未来一年利用JWST观测另外五颗巨型系外行星。在天文学家能够发现巨行星之间或具有多个巨行星或地行星的系统中的任何模式之前，还需要更多的观测，以使天文学家开始记录成分的多样性。"这种多样性的起源是我们对行星形成的理解中的一个基本之谜，"Bean说。"我们的希望是，用JWST对太阳系外行星进行进一步的大气观测将更好地量化这种多样性，并对可能存在的更复杂的趋势产生制约。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351949.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351949.htm

太阳系最外缘的奥尔特云中可能存在一颗未知行星

太阳系最外缘的奥尔特云中可能存在一颗未知行星冥王星降级成矮行星后，关于太阳系中假想的第九行星的猜测长期以来一直集中在X行星上，但最近发表的一项研究提出，一颗未知的大行星可能隐藏在远远超出标准行星轨道的地方。这颗类似天王星或木星的行星将在奥尔特云（Oortcloud）中环绕太阳系（而不仅仅是太阳）运行，这意味着它将居住在太阳引力的最外围。根据这项研究，这些理论上的奥尔特云（外）行星可能是每200-3000颗恒星中就有一颗的标准特征，这很可能是被高估的，因为研究人员没有考虑到恒星及其行星盘形成过程中发生的不稳定性。来自法国国家科学研究中心（CNRS）和其他研究机构的科学家们对动力学不稳定性进行了复杂的"N体模拟"，以评估一颗大行星是如何被抛出太阳系的，或者一个已经建立的行星系统是如何捕获一颗在银河系平面漫步的失控行星的。该研究称，被抛出的行星被困在奥尔特云中的估计比例为1%到10%，这取决于太阳系形成过程中行星的初始质量分布。该研究继续说，如果太阳系的动力学不稳定性"发生在诞生星团解体之后"，那么有7%的几率冰巨行星会被捕获在太阳的奥尔特云中。因此，太阳系边缘的这颗未知巨行星很可能是一颗游荡的外行星，在太阳系形成后被太阳的引力影响捕获。奥尔特云环绕太阳的距离在2000到200000AU之间，即0.03到3.2光年之间，这意味着上述引力与太阳系中8颗（已确认的）行星的引力相比是相当微弱的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370509.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370509.htm

研究：在小行星“龙宫”上发现的尘埃比太阳系还要古老

研究：在小行星“龙宫”上发现的尘埃比太阳系还要古老据BGR报道，小行星“龙宫”（Ryugu）距离地球大约有3亿公里。它每16个月完成一次绕太阳的轨道，许多人认为像这样的小行星有助于研究地球上水的起源。现在，一个分析从“龙宫”收集的尘埃颗粒的国际研究小组认为，他们可能已经发现了前太阳系星尘--在我们的太阳系形成之前就存在的空间尘埃。这些证据是由“隼鸟-2号”小行星探测器在2014年开始的任务中收集的。现在，“隼鸟-2号”已将样本送回地球，科学家们终于对这颗小行星和以它为家的前太阳系星尘有了更多了解。“龙宫”，就像外面的许多其他小行星一样，是由被认为来自其他小行星的类似砾石的物质组成的。这颗小行星本身是巨大的，科学家认为它起源于我们太阳系边缘之外。现在，这种早于我们太阳系形成的尘埃的存在可以进一步扩展“龙宫”的来源，或者至少是在什么时候。自从小行星探测器将其样本送回地球后，全世界的科学家们都在挖掘这些样本。一组研究人员想确定这些样本的年龄。他们在《天体物理学杂志通讯》上发表了他们的发现。他们指出，这些样本似乎来自不同的恒星形成过程。然而，单是这个前太阳系星尘就获得了一些关注。“龙宫”并不是科学家们发现的唯一带有太阳系之前物质的天体。在地球上发现的陨石中，约有5%的陨石藏有早于它的尘埃颗粒。科学家们已经确定了一些远在70亿年前的时间。来自“龙宫”的这些尘埃中的颗粒与太阳系之前的陨石中的颗粒含有相同的标识符。因此，“龙宫”上似乎有可能存在其他比太阳系更早的颗粒。前太阳系的星尘有可能构成了这颗小行星的大部分。由于它是如此遥远，而且收集样本的任务需要如此长的时间，所以很难确定其确切的构成。研究人员还发现了“龙宫”内脆弱的硅酸盐的证据。一定有什么东西保护它免受太阳的破坏性光线的影响。也许未来对“龙宫”和其他类似小行星的任务将提供更多关于太阳系前星尘的宝贵信息。而且，如果有一点运气和大量的研究，科学家们甚至可能了解到更多关于太阳系形成之前的宇宙。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306609.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1306609.htm

耶鲁研究发现双星系统中的气候温和行星比以前已知的要多

耶鲁研究发现双星系统中的气候温和行星比以前已知的要多如果卢克-天行者的童年是在一个更温和的塔图因星球上长大，那么他的童年可能就不会那么严酷--就像耶鲁大学领导的一项新研究中确定的那样。据该研究的作者称，双星系统--换句话说，有两个太阳的双星系统--中的气候友好型行星比以前已知的要多。他们说，这可能表明，至少在某些方面，宇宙倾向于有序排列，而不是混乱错位。在这项研究中，研究人员观察了双星系统中的行星--在双星系统中，单个行星围绕一颗主恒星运行，附近的第二颗恒星则围绕整个系统运行。(星球大战》电影中虚构的沙漠行星塔图因（Tatooine）就位于双星系统中）。耶鲁大学文理学院天文学助理教授、这项新研究的主要作者马莱娜-赖斯（MalenaRice）说："我们首次展示了一个意想不到的堆积系统，在这个系统中，所有的东西都是对齐的。这项新研究于2月22日发表在《天文学杂志》（TheAstronomicalJournal）上。行星的运行方向与第一颗恒星的旋转方向完全一致，而第二颗恒星则在与行星相同的平面上环绕该系统运行"。赖斯的研究小组利用各种资料来源，包括盖亚DR3高精度恒星天体测量目录、美国宇航局系外行星档案的行星系统综合参数表以及系外行星自旋轨道角测量TEPCat目录，创建了双星系统中行星的三维几何图形。研究人员发现，在他们研究的40个系统中，有9个系统实现了"完美"对齐。赖斯说："这可能表明，行星系统喜欢向有序的构型推进。这对在这些系统中形成生命也是个好消息。排列方式不同的恒星伴星可能会对行星系统造成严重破坏，使其倾覆或随着时间的推移使行星快速变热。"那在气候更加温和的塔图因，世界会变成什么样呢？在一年中的某些季节，白天会持续不断，一颗恒星照亮地球的一侧，而另一颗恒星则照亮地球的另一半。但阳光并不总是炽热的，因为其中一颗恒星离地球更远。在一年中的其他季节，两个太阳会照亮地球的同一侧，其中一个太阳看起来比另一个大得多。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426824.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426824.htm

韦伯望远镜在周边的行星系统中发现了水

韦伯望远镜在周边的行星系统中发现了水天文学家检测到附近一颗恒星附近有水蒸气旋转，这表明围绕它形成的行星有一天可能能够支持生命。这个年轻的行星系统被称为PDS70，距离我们370光年。其中心的恒星大约有540万年的历史，温度比我们的太阳还要低。围绕它旋转的是两颗已知的气态巨行星，研究人员最近确定其中一颗PDS70b可能与正在形成的第三颗“兄弟”行星共享其轨道。两种不同的气体和尘埃盘（形成恒星和行星所需的成分）围绕着恒星。内盘和外盘之间的间隙长达50亿英里（80亿公里）。气态巨行星位于间隙中，它们围绕恒星运行。韦伯望远镜的中红外仪器检测到距离恒星不到1亿英里（1.6亿公里）的内盘中水蒸气的特征。天文学家认为，如果PDS70与我们的太阳系类似，那么内盘可能会形成与太阳系类似的小型岩石行星。在我们的系统中，地球的轨道距太阳9300万英里（1.5亿公里）。上周在《自然》杂志上发表了一项。——

太阳系是如何形成的？古老的小行星“龙宫”正在帮助我们学习

太阳系是如何形成的？古老的小行星“龙宫”正在帮助我们学习科学家们用同位素分析表明，这些碳酸盐在太阳系存在的最初180万年内形成，并记录了当时小行星流体的温度和成分。太阳系的形成仍然是天文学和行星科学中最大的谜团之一。科学家们认为，太阳系大约在46亿年前从一个被称为太阳星云的气体和尘埃云中形成。然而，这一切发生的确切过程以及行星是如何形成的，仍然没有被完全理解。研究报告的共同作者、加州大学洛杉矶分校地球、行星和空间科学杰出教授KevinMcKeegan说，富含岩石的龙宫是第一颗C型（C代表"碳质"）小行星，其样品已经被收集和研究。他指出，龙宫的特殊之处在于，与陨石不同，它没有与地球进行过潜在的污染性接触。通过分析样本中的化学指纹，科学家们不仅可以了解到龙宫是如何形成的，而且可以了解到它的形成地点。McKeegan说："龙宫样本告诉我们，这颗小行星和类似的天体在外太阳系相对快速地形成，在水和二氧化碳冰的凝结前沿之外，体型可能较小。"研究人员的分析确定，龙宫的碳酸盐形成的时间比以前认为的要早几百万年，它们表明龙宫或者可能已经脱离原小行星作为一个相对较小的天体，直径可能小于20公里（12.5英里）。McKeegan说，这一结果令人惊讶，因为大多数小行星吸积模型会预测在更长的时间内进行组装，从而形成直径至少50公里（超过30英里）的天体，这些天体可以在太阳系漫长的历史中更好地经受碰撞演变。研究人员说，虽然龙宫目前只有大约1公里的直径，这是整个历史上碰撞和重新组装的结果，但它非常不可能曾经是一个大型小行星。他们指出，任何在太阳系早期形成的较大的小行星都会因为大量的铝-26（一种放射性核素）的衰变而被加热到高温，导致整个小行星内部的岩石熔化，同时出现化学分化，如金属和硅酸盐的分离。龙宫没有显示出这样的证据，它的化学和矿物学成分相当于那些在化学性质最原始的陨石中发现的，即所谓的碳质球粒陨石，这些陨石也被认为是在外太阳系形成的。正在进行的对龙宫材料的研究将继续为包括地球在内的太阳系行星的形成打开一个窗口。提高我们对富含挥发性和碳的小行星的理解有助于我们解决天体生物学中的重要问题--例如，像岩质行星可以获得前生物材料来源的可能性。为了确定龙宫样本中碳酸盐的日期，研究小组扩展了加州大学洛杉矶分校为不同的"短寿命"放射性衰变系统开发的方法，该系统涉及同位素锰-53，而龙宫也存在这种放射性衰变。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345163.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345163.htm