太空中最大的望遠鏡

人類除了向太空發射宇宙飛船、航天器之外，人類對於太空的觀測，主要是依靠天文望遠鏡。

隨著航天事業的發展，科學家們便設想發射空間望遠鏡。讓它們像空間站一樣，在空間移動。利用照相和拍攝的方法來記錄它的觀測結果。

空間望遠鏡不僅不受地面天氣的影響，而且它觀測物的距離更近，看得更清，效果更好。

美國是最先發射空間望遠鏡的國家，他在1990年4月份發射了截至目前世界上最大的空間望遠鏡哈勃號。

哈勃是美國近代的傑出天文學家。1889年11月20日出生於美國密蘇里州的馬什菲爾德。1953年9月28日，在家利福尼亞洲的聖馬裡諾去世。為了紀念哈勃，美國把這臺望遠鏡命名為“哈勃號”。

“哈勃”空間望遠鏡長一點13.1米，鏡體為圓柱形，總重要量約11.57噸。它可以拍攝到幾百到上萬個星系照片，清晰度是地面望遠鏡的十倍。可以把天氣的亮度放大到十萬倍。由於他拉近了與被觀測物的距離，所以他觀測到的天體距離地面望遠鏡所觀測到的要遠5——7倍，甚至能拍到闇弱的天體。

哈勃望遠鏡上裝有五套科學儀器，從太空梭上前來進行操作的航天員，可以很方便的更換任何一個出現故障的儀器，或者把它抽出來就地修理。

在插入式的儀器中有兩架相互補充的照相機，一架廣角照相機可以把大片天空攝入鏡頭。另一架專門拍攝暗天體的自動調焦照相機，運用他的高解析度，可以確定這些喑天體的結構。

所有的照相機採用的是電子電視式記錄系統，而不是攝影膠捲，用這種系統所拍攝的效果比膠片要好的多。

哈勃空間望遠鏡所攜帶的儀器中還有兩家攝譜儀，他們把光纖分成不同的色帶，並測出它的輻射強度，當化學元素燃燒時，能放射出特殊的光波。科學家們能測量出燃燒著的宇宙天體放射出來的光波的波長，已確定這個天體的化學成分。

哈勃望遠鏡所獲得的影象、測量資料、光譜分析，以及其他資料，都能在空間望遠鏡上轉變成數字形式被傳送到在固定軌道上面的三個衛星之一上去，然後再傳送到宇宙控制中心。

望遠鏡自發射至今，已經向地面控制中心發回了大量有價值的圖片、資訊和資料。為人類進一步認識和了解太空提供了很大的幫助。

系外熱木星WASP-121b首度被天文學家證明其擁有同溫層， 該發現發表在《自然》期刊上。熱木星是太陽系外的氣體巨行星，且通常非常接近它們的母恆星。科學家利用從美國航空航天局哈勃空間望遠鏡獲取的資料研究了WASP-121b， 發現其質量是木星的1.2倍，半徑約為木星的1.9倍，因而它的體積更為龐大。此外，WASP-121b圍繞母恆星的執行軌道比水星的執行軌道更低，這使得它的公轉週期僅為1.3天。要知道，木星繞太陽公轉一週要12年。而且，因為WASP-121b距離它的母恆星非常近，該行星大氣層的頂部溫度可達2500℃，足以將一些金屬煮沸。據估計，WASP-121b距地球約900光年，這在銀河系的尺度上可以說很近。

研究作者之一、加利福尼亞矽谷的美國航空航天局艾姆斯研究中心的馬克·馬利說：“這個結果令人興奮，因為它表明，不僅太陽系大多數行星的大氣層中有一個溫暖的同溫層，在某些外行星的大氣層中也存在同溫層。現在，我們就可以將外行星大氣層中的一些動態與不同環境下太陽系中行星大氣層的同一動態進行比對了。”

早先的研究發現，在外行星WASP-33b和其他熱木星上可能存在平流層。而在這項最新研究中，研究人員首次檢測到了熾熱的水分子，為此提供了最佳證據。

來自英國埃克塞特大學的第一作者兼研究員湯姆·伊萬斯說：“理論模型表明，同溫層能界定一類截然不同的超熱行星，對揭示其大氣物理和化學有著重要意義。我們的觀測則證實了這一設想。”

為了研究WASP-121b的同溫層，科學家利用哈勃空間望遠鏡的光譜學效能研究了大氣中不同分子對特定光波的反應。例如，行星大氣中的水蒸氣對某些光波的反應是可以預測的，而且水溫不同反應不同。

星光可以穿透行星的大氣層，從而使大氣層中的氣體溫度升高。之後，氣體再以紅外光的方式將熱量輻射回太空中。然而，如果大氣層頂部的水蒸氣溫度較低，水分子會使得紅外光中的某些光波無法逃出太空。相反，如果大氣層頂部的水分子溫度較高，則會折射出同等波長的光。

研究報告作者之一、加利福尼亞州帕薩迪納市美國航空航天局噴氣推進實驗室的蒂芙尼·卡塔里亞說：“光能從水中散發出來，這說明隨著高度升高，氣溫也在升高。我們迫不及待地想用哈勃空間望遠鏡來觀測探究這種現象在哪個經度上存在。”

這一現象的產生跟焰火的原理相似。焰火之所以能呈現出各種顏色，是因為有著可以散發出光的化學制品。當金屬物質受熱蒸發時，它們的電子進入高能量狀態。電子在它們失去能量時會發出特定波長的光，材質不同發出的光不同。例如，在這個過程中，鈉會發出橙黃色光，而鍶發出紅色光。同樣，WASP-121b大氣層中的水分子在它們失去能量時也會散發出輻射，但這一輻射是紅外光的形式，肉眼無法直接觀測到。

在地球的同溫層中，臭氧氣體吸收來自太陽的紫外線輻射，從而使該區域的大氣層升溫。太陽系的其他星體也有同溫層，例如，甲烷使得木星和土星的衛星土衛六的大氣層得以升溫。

在太陽系行星中，同溫層內部的溫度通常在56℃左右。在WASP-121b上，同溫層的溫度則上升了560℃。到目前為止，科學家尚未得知是哪種物質導致了WASP-121b大氣層中溫度的升高。或許是氧化釩和氧化鈦，它們是褐矮星中常見的物質。褐矮星也被叫作“失敗的星體”，與外行星有些許共同之處。這些化合物本應只在最熱的熱木星上存在，因為只有在高溫條件下，它們才能呈現氣態。

研究論文的作者之一、馬里蘭州格林貝爾特市美國航空航天局戈達德太空飛行中心的漢娜· 蘇克福德說：“這個超熱的外行星將成為大氣模型的基準，而且它將是我們進入Webb時代的一個巨大的觀測目標。”