巨蟹座55e,一顆“超級(jí)地球”,其質(zhì)量為地球的8倍,半徑為地球的2倍。它和母恒星的距離,只有地球到太陽(yáng)距離的1/65,因此表面的溫度極高,可能擁有覆蓋整個(gè)表面的巖漿海洋。盡管這樣的環(huán)境不適宜生命存在,但科學(xué)家可以從中了解一些有關(guān)地球早期歷史的信息,因?yàn)樗偷厍颉獦佣际菐r石行星。
歷史上,巨蟹座55e的身份經(jīng)歷了多次轉(zhuǎn)變。它最初被認(rèn)為是氣態(tài)巨行星的核心,后來(lái)科學(xué)家通過(guò)凌星觀測(cè)確認(rèn)了其為巖石行星。隨著研究的深入,科學(xué)家開(kāi)始推測(cè)巨蟹座55e可能擁有一個(gè)由氫和氦組成的原始大氣層,但最新的觀測(cè)數(shù)據(jù)否定了這一推測(cè)。
在這次觀測(cè)中,立功的是一部空間望遠(yuǎn)鏡——詹姆斯·韋布。它的紅外光譜儀能夠捕捉到行星大氣中氣體分子吸收恒星輻射時(shí)產(chǎn)生的特征光譜。最近針對(duì)巨蟹座55e的光譜數(shù)據(jù)表明,有一個(gè)富含一氧化碳和二氧化碳的揮發(fā)性大氣層包裹著巨蟹座55e,而且這個(gè)大氣層還是次生大氣層。
半徑:約6370千米
平均溫度:約15℃
與母恒星相距:約15000萬(wàn)千米
公轉(zhuǎn)周期:約365.25天
半徑:約為地球半徑的2倍
平均溫度:朝向恒星的一面高于
1700℃
與母恒星相距:約為1/65日地距離
公轉(zhuǎn)周期:約18小時(shí)
所謂“次生大氣”,是相對(duì)于原始大氣來(lái)說(shuō)的。當(dāng)一個(gè)行星剛出生時(shí),它貪婪地通過(guò)引力吸引周圍的物質(zhì),從而形成大氣,科學(xué)家把它稱為原始大氣,其成分主要是氫氣和氦氣。但氫氣和氦氣這兩種氣體對(duì)于很多類似于地球的巖石行星來(lái)說(shuō)太輕了,自身的引力可能抓不住它們,于是這些輕飄飄的氫氣和氦氣就溜之大吉,逃回了廣闊無(wú)垠的宇宙空間。
那么,抓不住原始大氣的巖石行星要靠什么獲得大氣層呢?別擔(dān)心,接下來(lái)登場(chǎng)的,就是我們親切的“次生大氣”。這可是個(gè)重量級(jí)的角色。,它不是從外面“撿”來(lái)的,而是巖石行星自己“肚子”里的寶貝。例如火山爆發(fā)時(shí),那些藏在地球深處的氣體被噴了出來(lái),它們主要含“重”一些的元素,比如碳、氧等,因此比原始大氣重得多,不容易飛走,就這樣慢慢積累在巖石行星表面,變成了次生大氣。
對(duì)巨蟹座55e大氣層的研究為我們提供了理解地球歷史的新視角。通過(guò)比較不同行星的大氣層,我們可以更深入地探索行星形成和演化的規(guī)律,這對(duì)于未來(lái)尋找宜居行星和理解生命起源具有深遠(yuǎn)的影響。