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 天顺注册招商   2021-04-28 03:15   14 人阅读  0 条评论
天顺平台主管【QQ219871】原标题:美国宇航局的韦伯研究边缘的年轻系外行星

在1990年代首次发现围绕其他恒星的行星之前,这些遥远的异国世界只存在于科幻小说家的想象中。

但是,即使他们的创造力也无法想象天文学家发现的各种世界。其中许多世界称为系外行星,与我们太阳系的行星族有很大不同。它们的范围从拥抱恒星的“热木星”到被称为“超级地球”的超大岩石行星。我们的宇宙显然比小说更陌生。

看到这些遥远的世界并不容易,因为它们迷失在宿主恒星的眩光中。试图检测到它们就像费劲地看着萤火虫在灯塔的辉煌灯塔旁边盘旋。

这就是为什么迄今为止,天文学家使用间接技术(例如通过恒星的轻微摆动或当行星经过其前方时其出乎意料的暗淡)识别出了4,000多颗系外行星中的大部分,从而遮挡了某些星光的原因。

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左:这是1998年哈勃的近红外相机和多目标光谱仪(NICMOS)拍摄的HR 8799恒星的图像。相机内的遮罩(日冕仪)遮挡了来自恒星的大部分光线。天文学家还使用软件以数字方式减去更多的星光。尽管如此,来自HR 8799的散射光仍占据主导地位,掩盖了后来从地面观测中发现的四个昏暗行星。右图:2011年对NICMOS数据的重新分析发现了三颗系外行星,而这在1998年的图像中是看不到的。韦伯将以红外波长探测行星的大气层,而天文学家很少使用它们来描绘遥远的世界。

然而,这些技术最适用于在其恒星附近运行的行星,当行星完成其轨道运行时,天文学家可以探测到数周甚至数天的变化。但是,仅发现掠星行星并不能为天文学家提供恒星系统中所有可能世界的全面图像。

研究人员在寻找系外行星时使用的另一种技术,即系围绕其他恒星运行的行星,是一种专注于远离恒星眩目眩光的行星的技术。科学家发现了如此年轻的系外行星,它们如此炎热,它们会使用专门的成像技术遮挡恒星的眩光,从而在红外光下发光。这样,可以直接看到和研究某些系外行星。

美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜将帮助天文学家进一步探索这一大胆的新领域。韦伯像一些地面望远镜一样,配备有称为日冕仪的特殊光学系统,该系统使用的掩模设计为尽可能多地阻挡星光,以研究微弱的系外行星并发现新的世界。

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此示意图显示了四个系外行星的位置,它们远离附近的恒星HR 8799旋转。由于这些轨道的平面相对于我们的视线略微倾斜,这些轨道显得拉长了。如海王星轨道所示,HR 8799行星系统的大小可与我们的太阳系相媲美。

韦伯执行任务时的两个目标是行星系统51 Eridani和HR8799。在几十个直接成像的行星中,天文学家计划使用韦伯来详细分析最接近地球的系统天顺平台主管【QQ219871】,并使行星与它们的距离最远星。这意味着它们看上去离恒星的眩光足够远,无法直接观察到。HR 8799系统位于距地球133光年和51 Eridani 96光年的位置。

韦伯的行星目标

Webb任务初期的两个观测程序结合了近红外光谱仪(NIRSpec)的光谱功能以及近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)的成像功能,以研究HR 8799系统中的四个巨型行星。在第三个程序中,研究人员将使用NIRCam分析51 Eridani中的巨型行星。

HR 8799系统中的四个巨型行星每个大约有10个木星质量。它们绕比一颗恒星比太阳重一点的恒星运行超过140亿英里。位于埃里达尼(Eridani)51号的巨型行星是木星质量的两倍,并且围绕一颗类似太阳的恒星运行约110亿英里。两个行星系统的轨道都面朝地球。这种定位为天文学家提供了一个独特的机会,使他们可以鸟瞰整个系统的顶部,就像看着射箭靶上的同心环一样。

在其恒星外轨道上发现的许多系外行星与我们的太阳系行星有很大不同。在这个外围地区发现的大多数系外行星,包括HR 8799中的系外行星,都在5至10个木星质量之间,这使它们成为迄今为止发现的最大的行星。

这些外系外行星相对较年轻,从几千万到几亿年的历史—比我们太阳系的45亿年要年轻得多。因此它们仍在散发着热量。这些系外行星的图像本天顺平台主管【QQ219871】质上是婴儿照片,揭示了他们年轻时的行星。

韦伯将探究天文学家在成像远距离世界之前很少使用的波长范围的中红外。由于来自地球大气层的热辐射和吸收,很难从地面观察到这种红外“窗口”。

夏威夷大学希洛分校的HR 8799系统NIRSpec观测的首席研究员说:“韦伯的优点是不受阻碍的光会从中红外范围穿过太空。” “地球的气氛很难克服。我们自己大气中的主要吸收分子阻止我们看到行星上有趣的特征。”

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