科技日報記者 張夢然
詹姆斯·韋布空間望遠鏡首次直接拍攝到太陽系外行星系統(tǒng)HR 8799中的二氧化碳（CO2）圖像。HR 8799是一個距離地球130光年的多行星系統(tǒng)，長期以來一直是行星形成研究的主要目標。最新一期《天體物理學雜志》發(fā)表了對該星系觀測的分析結(jié)果。
觀測結(jié)果有力地證明，該星系中4顆巨行星的形成方式與木星和土星非常相似，都是通過緩慢構(gòu)建固體核心而形成的。這些觀測證實，韋布望遠鏡不僅能通過星光推斷大氣成分，還能直接分析系外行星大氣的化學成分。
韋布拍攝的圖像帶有明顯的CO2特征，表明這些行星的大氣中存在相當一部分較重元素，例如碳、氧和鐵。根據(jù)人們對它們所繞行的恒星的了解，這很可能表明它們是通過核心吸積形成的。對于能夠直接看到的行星來說，這是一個令人興奮的結(jié)論。
很少有系外行星被直接成像，因為遙遠的行星比它們的恒星暗數(shù)千倍。而韋布望遠鏡能捕獲特定波長，才能直接拍攝到相關(guān)圖像。此次觀測成果還得益于韋布的日冕儀，日冕儀可阻擋明亮恒星發(fā)出的光線，就像日食時一樣，從而揭示隱藏的世界。這使研究人員能尋找特定波長的紅外光，從而揭示特定氣體和其他細節(jié)。
研究人員瞄準3—5微米波長范圍，發(fā)現(xiàn)HR 8799的4顆行星含有比之前認為的更多的重元素，這再次暗示它們的形成方式與太陽系的氣態(tài)巨行星相同。
研究人員還在準備更詳細的觀測，以確定他們看到的圍繞其他恒星運行的天體是真正的巨行星，還是類似于棕矮星。棕矮星的形成方式與恒星相似，但積累的質(zhì)量不足以點燃核聚變。
2022年，韋布望遠鏡曾通過追蹤凌日現(xiàn)象間接探測到系外行星WASP-39 b上含有CO2。
