在地球上制造外星大气层

艺术家的概念图显示了凯尔特-9B行星绕其主恒星运行。

这幅艺术家的概念图展示了凯尔特-9B行星,一个“热木星”的例子,或者一个气体巨行星,它的轨道非常靠近其母恒星。凯尔特-9B是热木星的一个极端例子,白天的温度达到7800华氏度(4300摄氏度)。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室的研究人员正在地球上创造一个外星人的大气层。在一项新的研究中,JPL的科学家们使用高温“烤箱”将氢和一氧化碳的混合物加热到2000多华氏度(1100摄氏度),大约相当于熔岩的温度。其目的是模拟一类特殊的系外行星(太阳系以外的行星)大气中可能存在的条件,称为“热木星”。

热木星是一种气态巨行星,其轨道非常靠近母恒星,与太阳系中的任何一颗行星不同。地球绕太阳运行365天,而热木星绕恒星运行不到10天。它们接近恒星意味着它们的温度可以在1000到5000华氏度(530到2800摄氏度)甚至更高。相比之下,水星表面的热天(绕太阳运行需要88天)达到800华氏度(430摄氏度)。

JPL首席科学家Murthy Gudipati上个月在《天体物理杂志》上发表了这项新的研究,他领导了该小组,他说:“虽然在实验室里无法精确模拟这些恶劣的外行星环境,但我们可以走得非常近。”

研究小组从一种简单的化学混合物开始,主要是氢气和0.3%的一氧化碳气体。这些分子在宇宙和早期太阳系中极为常见,它们可以合理地组成热木星的大气层。然后小组将混合物加热到620到2240华氏度(330到1230摄氏度)。

研究小组还将实验室酿造的啤酒暴露在高剂量的紫外线辐射下,这与热木星在离其母星如此近的轨道上所经历的情况类似。紫外线被证明是一种有效成分。这在很大程度上是该研究中一些更令人惊讶的结果的原因,这些化学反应可能发生在这些炎热的大气中。

JPL实验室

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