科学探索|科学家在两颗奇特的系外行星周围探测到意想不到的元素科学家在两颗奇特的系外行星

据CNET报道，周四，与欧洲南方天文台的甚大望远镜团队合作的天文学家们宣布了一个令人困惑的发现：他们在两颗奇特的系外行星周围探测到意想不到的元素。这些世界不仅表现出奇怪的科幻特征--一个可能拥有“金属云”，液态宝石从那里降落；另一个似乎下的是“铁雨”--而且它们的大气中还有钡。

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在系外行星中探测到钡可能是天文学的一个突破性发现，因为根据该团队发表在《天文学与天体物理学》杂志上的新研究，它标志着有史以来在系外行星大气中检测到的最重元素。
【科学探索|科学家在两颗奇特的系外行星周围探测到意想不到的元素】葡萄牙波尔图大学的天文学家、该研究的主要作者Tomás Azevedo Silva在一份声明中说：“这在某种程度上是一个‘意外的’发现。我们并没有期待或寻找特别的钡，而且必须交叉检查这是否真的来自该行星，因为它以前从未在任何系外行星中出现过。”
即使在地球上，钡原子也被称为是相当厚重的。它们通常与其他元素结合在一起，以制造诸如油井钻井液、玻璃制造工具和油漆等东西。事实上，"钡"这个名字来自希腊语barys，意思是重。
因此，在一颗系外行星的大气层中确定这样一种介质是非常吸引人的，通常像氧气、碳和氢这样的较轻元素倾向于在那里被发现。
令人费解的超热木星
非凡的球体，WASP-76b和WASP-121b，都被归类为超热木星。虽然它们的大小与木星相当，是一个比地球宽11倍的庞然大物，但是它们的表面温度高于1000摄氏度。这是因为它们非常（非常）接近它们的主星。但是这种接近是它们的奇怪特征的关键。

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首先，科学家们认为，这种接近性是使这些世界具有古怪特征的原因，比如WASP-76 b被认为经历了“铁雨”，这是我们在地球上用来制造重型机械的一种元素。其次，这也是使它们成为大气观测的伟大目标的原因。
研究报告的共同作者、波尔图大学的天文学家Oliver Demangeon在一份声明中说：“作为气态和高温，它们的大气层非常宽广，因此比那些较小或较冷的行星更容易观察和研究。”
研究小组使用了欧洲航天局VLT上的一个名为Espresso的仪器，它分析了通过系外行星大气层的星光。根据星光的特性，基本上可以逆向计算出它在到达分析器之前必须经过什么样的大气层，因此可以解码该大气层中存在哪些元素。从Espresso的结果中，研究人员确认了预期的大气元素的存在，如氢、镁、钠和锂。
钡是新增加的元素 -- 而且特别有趣的是，据科学家们说，大气中的钡不仅仅位于这些行星的屏蔽层中。它特别出现在这些屏蔽层的上层。如果有的话，这种重元素存在于低层，可能被其自身的重量拉下来，那就更容易理解了。例如，2019年关于哈勃太空望远镜最初识别WASP-121 b的一项研究，甚至注意到该行星如何在其低层大气中容纳了一堆重金属。
“令人费解和反直觉的部分是：为什么在这些行星的大气层上层会有如此重的元素？” Azevedo Silva说。
答案是什么？我们根本还不知道。或者正如 Demangeon所说，“目前，我们还不确定机制是什么” 。