40光年外超级地球证实富含水:大气厚而潮湿(组图)

　　据国外媒体报道，对一个距地球40光年远的“超级地球”进行的蓝光观测显示，这个遥远世界拥有厚而潮湿同时富含水分的大气。日本天文学家用斯巴鲁望远镜观测这个位于银河中心的超级地球的行星凌日。天文学家以前证实这是一个有浓密大气的外星世界，但未能确定它的大气以氢还是水蒸气为主。日本天文学家的发现证明，这个超级地球所拥有的大气富含水而不是氢。

　　艺术家用蓝光展现了GJ 1214 b的行星凌日。篮球代表主恒星GJ 1214，它前方右侧的黑球是GJ 1214 b。

　　如果天空有氢占主导地位的大气，瑞利散射就会把超级地球大气的蓝光散开。中间照片显示，瑞利散射在富含水的大气中变得更弱。最下面的照片展示了天空中有大片云彩时发生的情景。

　　构想图展示了外行星GJ 1214b和两颗假设卫星的运行情况。这个超级地球环绕一个距地球40光年远的恒星运行。它约是地球直径的2.6倍，其重量几乎是地球的7倍。

　　超级地球是环绕一颗太阳系外的恒星运行的外行星，比地球大，但比天王星或海王星等冰巨星小。它们的行星凌日可使科学家发现这颗恒星亮度中波长的变化，从而获知这颗行星的大气成分。如果科学家可以确认一个超级地球主要的大气成分，就能找出这颗行星的出生地和形成历史。

　　GJ 1214b是更广为人知的超级地球之一。Mearth项目的科学家2009年发现它。这个超级地球约是地球直径的2.6倍，其重量几乎是地球的7倍。它以 200万公里的距离每隔38小时进入一颗红矮星的轨道。天文学家估计，这使它的温度高达230摄氏度。天文学家2012年在GJ 1214b穿越主恒星前方时用哈勃太空望远镜观测到它。

　　行星凌日期间，这颗恒星的光穿透这颗行星的大气，这为科学家了解气体成分提供重要线索。这些科学家发现，GJ 1214b的光谱在大范围波长上毫无特色，这表示这颗行星的浓密大气有水蒸气。天文学家通过斯巴鲁望远镜发现光波长内的瑞利散射十分虚弱。他们认为，这为它拥有水占主导地位的大气提供“强有力证据”。

　　致使瑞利散射虚弱的另一个可能性是这颗外行星有氢占主导地位的大气，但天空中漂浮着大片云彩。光粒子在没有改变波长的情况下在一种媒介中分散时，就出现瑞利散射。在GJ 1214b一样富含水分的大气中，瑞利散射的影响要比在氢占主导地位的大气中产生的影响小得多。

　　迄今为止，天文学家共发现800多颗外行星，同时认为其中12颗可能拥有适宜居住的环境。研究人员说银河中可能有1000亿颗地球一样的行星。但天文学家称，GJ 1214b的温度太高，可能不适合生命存活。