詹姆斯·韦伯望远镜在遥远的恒星系统中探测到“地狱行星”周围独一无二的大气层

使用詹姆斯·韦伯太空望远镜，科学家们发现了地狱般的世界 55 Cancri e 周围存在富含碳的大气层的证据。这标志着迄今为止岩石系外行星周围存在大气层的最佳证据。

“地狱星球”能有大气层吗？在《自然》杂志 5 月 8 日发表的一篇新论文中，研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 可能最终破解了这个长达数十年的系外行星之谜，并且，这样做，发现了太阳系外岩石世界周围存在大气层的最佳证据。

55 Cancri e是一个炽热的世界。这颗系外行星被归类为岩石“超级地球”，直径是地球的两倍，绕恒星运行的距离仅为水星与太阳之间距离的4%。它的表面可能被熔化的岩浆海覆盖，环境温度足以熔化铁。 

自从2004年发现55 Cancri e以来，科学家们一直对其存在的各个方面感到困惑：它的轨道周期、它的密度，以及最重要的是它的大气层。最初，研究人员不确定这颗系外行星是否能够维持大气层。有些人认为它只是太热并且离恒星太近。但来自 JWST 的新证据表明，55 Cancri e 确实被一层气体覆盖——尽管这是一种不寻常的气体。 

这个超级热的超级地球有大气层的第一个暗示来自于一次奇怪的温度测量。研究人员使用 JWST 的中红外仪器 (MIRI) 测量了 55 Cancri e 白天一侧的热辐射。如果这颗行星没有大气层，其白天温度将飙升至 4,000 华氏度（2,200 摄氏度）左右。但这并不是 MIRI 的发现。

“相反，MIRI 数据显示温度相对较低，约为 2,800 华氏度 [1500 摄氏度]，”该研究的主要作者、美国宇航局喷气推进实验室的天文学家胡仁宇在一份声明中说道。 。该读数表明有某种东西（可能是大气流）正在将热量从地球的白天一侧转移到夜晚一侧。

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接下来，胡的团队使用近红外相机（NIRCam）仪器来确定这种可疑大气中可能存在哪些元素。他们发现了二氧化碳或一氧化碳气体在行星熔岩表面旋转的证据。 

但研究人员怀疑，自行星形成以来，这个气态层就一直不存在——这样的大气层会被附近恒星的太阳风迅速而猛烈地剥离。相反，他们认为富含碳的“次级大气”正在从地球内部冒出。这将使大气不断自我补充，即使气体蒸发掉。

研究合著者戴安娜·德拉戈米尔 (Diana Dragomir) 是新墨西哥大学的一名系外行星研究员，她研究 55 Cancri e 已超过 10 年，她对这一结果感到特别兴奋。她在声明中说：“我们得到的观察结果都没有有力地解开这些谜团，这真是令人沮丧。” “我很高兴我们终于得到了一些答案！”