地外世界有無(wú)數(shù)，而哈勃望遠(yuǎn)鏡只有一個(gè)，所以哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)時(shí)間非常寶貴，可以說(shuō)一秒寸金。近日，科學(xué)家們?cè)陔x地球900光年的地方發(fā)現(xiàn)了一顆擁有發(fā)光大氣層的巨大“熱木星”，驚動(dòng)了哈勃望遠(yuǎn)鏡，以至于分配給了科學(xué)家們800個(gè)小時(shí)的觀測(cè)時(shí)間，來(lái)研究和比較20個(gè)不同類型的地外行星，這在哈勃望遠(yuǎn)鏡27年的歷史上還是第一次。
英國(guó)?？巳卮髮W(xué)天體物理學(xué)副教授戴維·辛領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，在地外行星 WASP-121b上發(fā)現(xiàn)了輻射出紅外光的水分子。這種現(xiàn)象有點(diǎn)像放煙火，煙火中的金屬物質(zhì)被加熱蒸發(fā)時(shí)，電子進(jìn)入更高的能級(jí)狀態(tài)，再以特定波長(zhǎng)輻射出能量，產(chǎn)生各種絢麗的光線，比如鈉會(huì)發(fā)出橙黃色的光芒，而鍶燃燒時(shí)則是紅色。
現(xiàn)有理論模型表明，行星大氣層所含物質(zhì)讓行星表現(xiàn)出不同的形態(tài)特征，比如地球平流層的臭氧捕獲來(lái)自太陽(yáng)的紫外線輻射，讓大氣層的溫度上升，甲烷則負(fù)責(zé)加熱木星和土星衛(wèi)星泰坦的平流層，不過(guò)這些行星的溫度變化通常不會(huì)超過(guò)100攝氏度，但在WASP-121b上，平流層的溫度竟然上升了1000多攝氏度。是什么原因?qū)е铝诉@顆行星平流層的超高溫差呢？
原來(lái)WASP-121b是一種被稱為“熱木星”的氣態(tài)巨大外行星，比木星的質(zhì)量和半徑還大，顯得更為蓬松。它離母恒星非常近，一年只有1.3天，可能正被恒星的重力無(wú)情地撕扯蹂躪，這意味著其大氣層頂部被加熱到高達(dá)2500攝氏度的高溫，正像一顆小太陽(yáng)一樣在燃燒，在那兒，鐵都已經(jīng)被蒸發(fā)成氣態(tài)物質(zhì)了。
過(guò)去十年的研究表明，一些地外行星可能存在平流層，但在WASP-121b上首次發(fā)現(xiàn)輻射紅外光的水分子，是這個(gè)系外星球存在平流層的確鑿證據(jù)，對(duì)我們分析系外行星的大氣物理化學(xué)性質(zhì)，尋找外星生命具有重要的意義。美國(guó)宇航局即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡擁有比目前太空中任何望遠(yuǎn)鏡更高的靈敏度，將能夠跟蹤像WASP-121b這樣的行星的大氣層，或許不久以后我們就可以從系外行星的平流層發(fā)現(xiàn)外星生命存在的痕跡了。
該研究發(fā)表在《自然》科學(xué)雜志上。
我們不僅是星塵做成的，而且我們可能來(lái)自非常遠(yuǎn)的星系。 天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，我們銀河系中一半以上的物質(zhì)來(lái)自其他遙遠(yuǎn)的星系。
科學(xué)家們使用超級(jí)電腦模擬做出令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，星系通過(guò)星際轉(zhuǎn)移(intergalactic transfer)獲得了物質(zhì)。一個(gè)星系內(nèi)的超新星爆發(fā)射出許多氣體，它被銀河風(fēng)奪取，將其運(yùn)送到其他星系。 原子從宇宙的一部分移動(dòng)到另一部分。
西北大學(xué)的博士跟主要研究員丹尼爾·安格列斯·阿爾卡薩爾(Daniel Anglés-Alcázar)指出：“由于我們的形成有可能很多都來(lái)自其他星系，我們可以說(shuō)自己是太空旅行者或外星系的移民者。”
他補(bǔ)充說(shuō)，銀河系大量的物質(zhì)“被跨越太空強(qiáng)大的風(fēng)吹走，最終在銀河系中找到了新家”。這將需要幾十億年的時(shí)間才能完成，即使銀河風(fēng)可以以每秒幾百公里的速度移動(dòng)。
看這動(dòng)畫，說(shuō)明氣體的星際轉(zhuǎn)移：
Anglés-Alcázar開發(fā)了先進(jìn)的算法，利用FIRE(Feedback in Realistic Environments)計(jì)劃的數(shù)據(jù)，由西北大學(xué)教授Claude-AndréFaucher-Giguère所領(lǐng)導(dǎo)。 FIRE團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了數(shù)值模擬，從而形成了從大爆炸到現(xiàn)在的3D星系模型。 Anglés-Alcázar的算法能夠算出該物質(zhì)在星系之間的轉(zhuǎn)移。
該研究的共同作者Faucher-Giguère解釋說(shuō)：“這項(xiàng)研究改變了我們對(duì)大爆炸如何形成星系的理解。 這個(gè)新模式意味著，我們周圍的原子，包括太陽(yáng)系，地球上和我們每個(gè)人中的一半以上的原子不是來(lái)自我們自己的星系，而是來(lái)自其他星系，高達(dá)一百萬(wàn)光年遠(yuǎn)?！?/font>
該小組能夠追蹤較小的星系中的氣體如何跑到大星系去，像我們的銀河系一樣，氣體變成恒星。
Faucher-Giguère指出：“我們的起源比我們以前想的還要遠(yuǎn)。 這項(xiàng)研究讓我們了解到我們周圍的事物如何與天空中的遠(yuǎn)處物體相連?！?/font>
這些發(fā)現(xiàn)為星系的增長(zhǎng)提供了獨(dú)特的見解。 科學(xué)家計(jì)劃通過(guò)與在哈伯太空望遠(yuǎn)鏡和地面觀測(cè)臺(tái)工作的觀測(cè)天文學(xué)家進(jìn)行合作來(lái)測(cè)試其結(jié)果。
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