天文学家首次在系外行星上直接探测到铁和钛

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有史以来天文学家首次在太阳系外的行星大气层中发现了铁和钛。这颗名为KELT-9b的系外行星是迄今为止发现的最热的外星世界。

这个闷热的系外行星位于天鹅座，距离地球约620光年远，天文学家称之为一颗“超热木星”，KELT-9b是一个巨大的天然气世界，就像我们太阳系中最大的行星 - 木星。但它更大 - 它的质量是木星质量的2.88倍，直径是木星直径的2倍 - 它的轨道非常接近它的母星KELT-9。它是已知最热的系外行星，温度超过3726摄氏度。参与这项研究的瑞士伯尔尼大学的天体物理学家凯文•亨表示，它受到的辐射如此强烈，以至于它比大多数恒星都要热。银河系中最常见的恒星并不像太阳一样是热的g型主序星，而是更冷的、昏暗的m矮星。

系外行星KELT-9b，它的轨道离主星很近，以至于恒星的圆盘看起来比天空中的太阳大70倍。

虽然地球上的铁很丰富，但由于它的光学特性，它在外行星上很难测量。这种破纪录的高温使天文学家能够探测KELT-9b大气中的铁和钛。虽然研究人员长期以来一直怀疑这些元素存在于一些系外行星上 - 铁是宇宙中最丰富的元素之一 - 但在较冷的环境中很难检测到它们，因为原子大多被困在其他分子中。然而KELT-9b非常热，云层不会在大气层中凝结，允许铁和其他金属的单个原子在空中单独飞舞。尽管其他方式暗示这些元素在KELT-9b上存在，这仍是天文学家首次直接探测系外行星上的铁钛原子。

研究人员利用西班牙拉帕尔马伽利略国家望远镜的一年历史数据，通过KELT-9b的大气中闪耀的光谱来寻找金属，这些数据是使用一个被称为HARPS的光谱仪器（高精度径向速度行星搜索器）进行收集的。

之前天文学家已经利用光谱数据在KELT-9b的大气层中寻找到氢气，结果显示，氢实际上是从KELT-9b的大气中“沸腾”，并被吸入行星的母星。很有可能重金属元素也在逃逸，因为大量的氢逃逸可以把沉重的元素拖到大气中非常高的地方。

这一发现有助于科学家们确定行星的性质及其形成方式。更广泛地说，它是完全了解系外行星大气层特征的重要进展。充分理解系外行星的大气层最终可以帮助科学家们分辨出类似地球或类似金星的行星之间的区别 - 如果你正在寻找生命，这是一个至关重要的区别。科学家的目标是找到表明行星的大气层已被某种生命形式所改变的生物印记或者分子光谱。

虽然天文学家不太可能在这个地狱般的炙热星球上找到任何生命迹象，但研究团队在KELT-9b的光谱中找到了一些其他有趣的元素并且认为这颗星球上有暴雨，而且他们还希望利用哈勃望远镜来进一步寻找这颗系外行星上是否存在水的痕迹。科学家的最终目标是完全掌握这颗系外行星上完整的化学元素清单。