本報(bào)訊 天文學(xué)家觀(guān)測(cè)木星已經(jīng)有幾個(gè)世紀(jì)的歷史，然而一項(xiàng)將這顆氣態(tài)巨行星視為系外行星的新研究，卻有助于科學(xué)家更好地闡釋環(huán)繞在數(shù)百光年之外的恒星周?chē)臍怏w。這項(xiàng)研究在很大程度上證實(shí)了關(guān)于木星的傳統(tǒng)認(rèn)知，同時(shí)也帶來(lái)了一些驚喜，包括之前從未在這顆行星上發(fā)現(xiàn)的冰晶云。

目前已知有數(shù)百顆行星圍繞著系外恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，而前者用天文望遠(yuǎn)鏡幾乎是無(wú)法直接觀(guān)測(cè)到的。然而在少數(shù)情況下——當(dāng)一些系外行星位于母星與地球之間時(shí)，天文學(xué)家卻能夠通過(guò)解釋穿越行星大氣的恒星光線(xiàn)從而對(duì)這些行星的構(gòu)成進(jìn)行分析。

但是，低分辨率以及實(shí)驗(yàn)噪音卻意味著，上述觀(guān)測(cè)結(jié)果——通常只在圍繞明亮恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的大型行星中可行——往往存在爭(zhēng)議。加利福尼亞州山景城美國(guó)宇航局（NASA）下屬埃姆斯研究中心天文學(xué)家Tyler Robinson表示：“這些模型給了我們答案，但我們卻總是不知道是否能夠相信它們?！比缃?，西班牙加納利群島天體物理學(xué)研究所天體物理學(xué)家Pilar Montaés-Rodríguez和她的同事設(shè)計(jì)了一種方法，從而將這一理論應(yīng)用到木星研究上。

那些用于研究系外行星大氣的技術(shù)并沒(méi)有被直接轉(zhuǎn)化到木星身上，這是因?yàn)楹笳叩能壍缽奈次挥诘厍蚺c太陽(yáng)之間。因此，與直接觀(guān)測(cè)透過(guò)木星大氣的太陽(yáng)光不同，研究人員分析了當(dāng)木星位于太陽(yáng)及其最大衛(wèi)星木衛(wèi)三之間時(shí)，陽(yáng)光在木衛(wèi)三上的反射情況——換句話(huà)說(shuō)，這時(shí)木星在木衛(wèi)三上正逐漸引發(fā)一場(chǎng)日蝕。

利用智利巴拉納歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡，以及加納利群島拉帕爾馬天文臺(tái)的威廉赫褐爾天文望遠(yuǎn)鏡，研究人員分析了在不同波長(zhǎng)下穿越木星大氣的光線(xiàn)吸收與發(fā)射數(shù)據(jù)，從而建立了一個(gè)木星大氣化學(xué)構(gòu)成的圖譜。

光譜分析表明，木星是被包裹在一層云團(tuán)中的一顆富含甲烷的行星，這些云團(tuán)能夠散播光線(xiàn)，從而使得精細(xì)研究木星的構(gòu)成變得更加困難。這篇論文的合著者之一、加納利群島天體物理學(xué)研究所的Enric Pallé表示，這兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與針對(duì)木星的直接觀(guān)測(cè)結(jié)果相一致。

研究人員在2月7日的預(yù)印服務(wù)器arXiv上報(bào)告了這一研究成果。

Montaés-Rodríguez說(shuō)，將這些光譜與天文學(xué)家已知的氣態(tài)巨行星光譜進(jìn)行比較，將為他們更加深刻地理解遙遠(yuǎn)的外星世界提供一顆“羅塞塔石”（編者注：解釋古埃及象形文字的可靠線(xiàn)索）。

劍橋市麻省理工學(xué)院天文學(xué)家Sara Seager表示：“這是一個(gè)非常聰明的辦法，并且實(shí)施得非常出色?！?/span>

這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的細(xì)節(jié)，即在木星上層大氣中存在一個(gè)冰晶層。Pallé表示，這一發(fā)現(xiàn)可能存在爭(zhēng)議，因?yàn)檫@顆行星已知含有非常少量的水蒸氣，但他推測(cè)，可能曾經(jīng)有彗星在木星歷史的某一階段將水儲(chǔ)存在那里。研究人員同時(shí)還在木星上發(fā)現(xiàn)了鈉的痕跡，他們同樣也將其歸因于彗星的殘骸，或者是從另一顆衛(wèi)星木衛(wèi)一那里得來(lái)的。

木星是太陽(yáng)系從內(nèi)向外的第五顆行星，也是太陽(yáng)系中體積比較大、自轉(zhuǎn)最快的行星。它的質(zhì)量為太陽(yáng)的千分之一，但為太陽(yáng)系中其他七大行星質(zhì)量總和的2.5倍。木星衛(wèi)星累計(jì)達(dá)68顆。木星是一個(gè)氣體行星。氣態(tài)行星沒(méi)有實(shí)體表面，它們的氣態(tài)物質(zhì)密度隨深度的變大而不斷加大。木星主要由氫和氦組成，它是由86%的氫和14%的氦組成的，中心溫度估計(jì)高達(dá)30500攝氏度。

                                                         （趙熙熙）