JWST 首次探测到太阳系外的二氧化碳

詹姆斯韦伯太空望远镜 （JWST） 在系外行星研究领域取得了突破性的发现。

特别是，它通过研究来自母星的光穿过行星周围的气体，在分析它们的大气层方面取得了长足的进步。

JWST 最近在 HR 8799 系统中观测了气态巨行星，并检测到其大气中存在二氧化碳，这表明该系统的形成与我们自己的系统之间存在相似之处。

HR 8799 是一个非常了不起的系外行星系统，位于距离地球 130 光年的飞马座中。这是一个以一颗年轻的主序星为中心的系统，它的质量大约是我们太阳的 1.5 倍，年龄只有大约 3000 万年。

HR 8799 特别有趣的是，它拥有最早的直接成像多行星系统之一，有四颗已确认的巨行星围绕恒星运行，距离从 15 到 70 个天文单位不等。

这些行星被命名为 HR 8799 b、c、d 和 e，都是大质量气态巨行星，据估计每颗质量是木星.

像这样的巨行星可以通过两个不同的过程形成：核心吸积，其中较重元素的固体核心缓慢吸引气体（就像在我们的太阳系中发生的那样），或盘不稳定性，即气体粒子从年轻恒星的冷却盘中迅速聚结。

了解哪种形成模型最常见，有助于科学家对整个银河系的行星系统进行分类。

这种分析一直是巴尔的摩约翰霍普金斯大学 （Johns Hopkins University） 的威廉·巴尔默 （William Balmer） 领导的研究小组研究的核心。

他们的研究还涉及对 51 个 Eridani 的观察，正如 Balmer 解释的那样，“我们希望通过此类研究来了解我们自己的太阳系、生命和我们自己与其他系外行星系统的比较，这样我们就可以将我们的存在置于背景中。

对 HR8799 和 51 Eridani 中的气态行星的观测表明，它们含有大量的二氧化碳气体，这提供了强有力的证据，证明该系统的四颗巨行星是通过核心吸积形成的——据信，这一过程创造了木星和土星，其中固体核心逐渐吸引来自原行星盘的周围气体。

在已经发现的近 6,000 颗系外行星中，由于行星与其宿主恒星之间的巨大亮度差异，只有少数被直接成像。

JWST 的 NIRCam 日冕仪技术通过阻挡星光来揭示行星本身的红外辐射，使这些观测成为可能。

他们能够分析各种气体吸收的特定波长，因此能够确定 HR 8799 四颗行星含有比以前认为的更高的重元素浓度。

HR 8799 和 51 Eridani 的观测是作为 Webb 保证时间观测计划的一部分进行的。

作为世界上最重要的太空科学天文台，詹姆斯·韦伯太空望远镜不仅在寻找和观测遥远的系外行星方面发挥着关键作用，而且在继续探索太阳系和研究宇宙的结构和起源方面也发挥着关键作用。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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