系外行星大氣中首次發現鉀

　　據物理學家組織網近日報道，美國一個天文學家團隊採用高分辨率光譜學，首次在系外行星的大氣中探測到化學元素鉀。

　　20年前，科學家預測，可以在“熱木星”的大氣層中探測到鉀和鈉。“熱木星”是一種氣態行星，其溫度為幾千攝氏度，距離其主恆星比較遙遠。雖然科學家此前已在“熱木星”的大氣中發現了鈉，但一直沒有發現鉀。

　　現在，由美國物理聯合會（AIP）的博士生英格·凱爾斯領導的團隊，借助位於亞利桑那州的大型雙目望遠鏡（LBT）上的波茨坦梯形偏振光譜儀（PEPSI），對類木星系外行星HD189733b上的大氣進行了深入研究，首次發現了鉀。

　　HD189733b距地球64光年，大小與木星相仿，圍繞其母星（一顆紅巨星）運行，公轉周期為53小時。在本研究中，科學家們借助凌日法——行星經過恆星面前時，恆星的光會發生變化，分析恆星光譜的變化，發現了鉀。

　　在光譜中，不同元素會產生不同的吸收標記，對其進行分析，可以分析大氣的組成。然而，“熱木星”大氣層中雲層的存在會極大地削弱光譜的吸收特性，因此很難探測到它們。即使對HD189733b這顆科學家們目前研究得最好的“熱木星”，迄今為止，科學家對光譜上各種元素的吸收情況也知之甚少。

　　現在，借助LBT的聚光能力和PEPSI的高光譜分辨率，研究團隊首次獲得了高分辨率圖像，確認了鉀的存在。有了這些新的測量數據，研究人員可以比較鉀和鈉的吸收信號，從而更多地了解這些系外行星大氣中的冷凝或光電離等過程。

　　凱爾斯說：“我們在凌日期間拍攝了一系列光譜，並比較了吸收深度。在凌日過程中，我們檢測到了鉀元素的特征，但這些特征如預期的那樣，在凌日前后消失了，這表明吸收是由行星大氣引起的。”（劉霞）