最新研究挑戰現有行星形成理論
系外行星大氣中，水雖常見但數量低于預期
據英國劍橋大學官網11日報道，該?？茖W家領導的團隊對系外行星大氣化學成分進行了迄今最廣泛調查。結果表明，系外行星大氣中水很常見，但也稀少。研究結論挑戰了目前的行星形成理論，對在太陽系內外尋找水意義重大。
與氫相比，太陽系內巨行星大氣中的碳含量明顯高于太陽大氣中的，這種“超太陽”的豐度據信在行星形成時出現，而且，大量冰、巖石等在吸積過程中被帶入行星內部?？茖W家由此預測，系外巨行星大氣中其他元素的豐度也同樣很高，尤其是氧氣，是繼氫、氦之后含量最豐富的元素。這意味著，作為氧氣主要載體的水在其大氣中也會很豐富。
此次，研究人員借助來自19顆系外行星的大氣數據，獲得了其化學和熱學性質的詳細測量結果。這些行星大小不一，從近10倍地球質量的“小海王星”到600多倍地球質量的“超木星”;溫度從約20℃—2000℃以上。它們圍繞不同類型的恒星運行。
研究人員報告了14顆系外行星大氣中水蒸氣的豐度及6顆系外行星大氣中鈉和鉀的含量。與其他元素相比，這些大氣中的氧氣幾乎已經耗盡。結果發現，雖然水蒸氣在很多系外行星的大氣中普遍存在，但其數量卻遠低于預期;而在某些系外行星中發現的其他元素的含量與預期相符。
天文研究所負責人尼庫·邁德胡蘇德汗博士說：“我們首次看到了系外天體大氣的化學模式，結果表明它們的化學組成豐富多樣。而在圍繞各種恒星運行的眾多系外行星大氣中，水的含量非常低，這一點令人難以置信。”
研究主要作者、天文學研究所博士研究生路易斯·韋爾班克斯表示：“考慮到我們還無法測量太陽系中巨行星(包括木星)大氣中化學物質的豐度，能測量太陽系外行星大氣中這些化學物質的豐度非比尋常。”
邁德胡蘇德汗表示，最新結果表明，不能再假設不同化學元素在行星大氣中具有同樣的豐富，這對現有幾個理論模型發起了挑戰。他們計劃在未來的研究中增加系外行星樣本的質量大小，以獲得更多結果。“鑒于水是地球宜居的關鍵因素，因此，知道我們能在系外行星中找到多少水非常重要。”(記者劉霞)
關鍵詞： 系外行星大氣
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