韦伯在热木星大气中探测到硫化氢

天文学家利用国家航空航天局/欧洲航天局/加拿大航天局詹姆斯韦伯太空望远镜，在木星大小的系外行星 HD 189733b 的大气中探测到了微量的硫化氢。

HD 189733b是一颗炽热的气态巨行星，其朦胧的大气层主要由氢气组成。它距离我们约 63 光年，位于狐狸座内。

2005年，天文学家利用上普罗旺斯天文台的两台望远镜发现了这颗行星。

HD 189733b 仅比木星大 1.2 倍，但它围绕其母恒星 HD 189733 的轨道非常近;它每 2.2 天绕恒星一周。

“硫化氢是一种我们以前不知道存在的重要分子。我们预测过它的存在，也知道它在木星上，但我们还没有在太阳系外真正探测到它，”约翰霍普金斯大学天体物理学家傅光伟博士说。

“我们不会在这个星球上寻找生命，因为它太热了，但发现硫化氢是寻找其他星球上这种分子以及进一步了解不同类型行星如何形成的垫脚石。”

“除了检测硫化氢和测量 HD 189733b 大气中的总硫含量外，我们还精确测量了该行星氧气和碳的主要来源——水、二氧化碳和一氧化碳。”

“硫是构建更复杂分子的重要元素，就像碳、氮、氧和磷酸盐一样，科学家需要对其进行更多研究，才能充分了解行星的形成方式和成分。”

就像在其他系外行星上探测到水、二氧化碳、甲烷和其他关键分子一样，韦伯太空望远镜为科学家提供了另一种新工具来追踪硫化氢并测量太阳系外气态行星中的硫。

“假设我们研究另外 100 颗热木星，它们全都是硫含量较高的。这意味着它们是如何诞生的，以及它们与我们自己的木星相比有何不同?”傅博士说。

新数据还以前所未有的精度和韦伯望远镜的红外波长观测结果排除了 HD 189733b 大气中存在甲烷的可能性，推翻了之前有关该分子在大气中丰富的说法。

“我们之前一直认为这颗行星太热，因此甲烷浓度不会很高，但现在我们知道了，事实并非如此，”傅博士说。

天文学家还测量了类似木星的重金属含量，这一发现可以帮助科学家解答行星金属丰度与其质量之间关系的问题。

傅博士说：“海王星和天王星等质量较小的巨型冰行星所含的金属比太阳系中最大的行星木星和土星等气态巨行星中所含的金属要多。”

“金属含量较高表明，海王星和天王星在形成初期积累了比氢和氦等气体更多的冰、岩石和其他重元素。科学家正在测试这种相关性是否也适用于系外行星。”

“这颗木星质量的行星距离地球非常近，人们对此进行了深入研究。现在，我们通过这项新测量表明，它所含的金属浓度确实为研究行星的成分如何随其质量和半径变化提供了一个非常重要的锚点。”

“这些发现支持了我们对行星如何形成的理解，即在最初的核心形成后，行星如何通过产生更多的固体物质，然后自然地用重金属进行增强。”

该团队的研究成果发表在《自然》杂志上。