科學家用哈勃太空望遠鏡,發現一顆系外行星失去大氣後再次獲得大氣層!這顆稱為GJ 1132 b的行星繞著41光年外的一顆紅矮星運轉,是與地球大小接近的岩石行星。GJ 1132b與地球差異最大之處是其煙霧籠罩的大氣層含有氫,甲烷和氰化氫。天文學家認為這不是行星的原始大氣層!初始大氣被在臨近母恆星所發出的強烈輻射摧毀。而第二次大氣層是行星地表下熔岩滲出氣體所形成,且持續補充中,不然也會被恆星剝離。
天文學家認為GJ 1132 b原先是次海王星(sub-Neptune),直徑是地球的數倍大。原先大氣中有厚氫氣層,但被年輕母恆星發出強烈輻射而迅速失去。在很短的時間,就被剝落成與地球大小差不多的裸核。但最令天文學家驚訝的是,哈勃觀察到某些氣體,根據的理論,屬於“次級大氣”。研究小組說,大氣層由分子氫,氰化氫,甲烷組成,並且還含有霧霾。模擬表明,霧霾是光化學產生的碳氫化合物,類似於地球上的煙霧。他們認為GJ 1132b當前的大氣中的氫,是原始大氣的氫被吸收到行星熔融岩漿的地函中,並正透過火山過程緩慢釋放形成新的大氣。並仍不斷補充中,以平衡逸出到太空中的氫氣。
GJ 1132 b在某些方面與地球相似。兩者具有相似的密度,相似的大小和相似的年齡(約45億年),甚至氣壓也可能接近。由於GJ 1132 b非常靠近紅矮星,以至於它每天1.6天繞其母恆星一次,這種極為接近的距離使GJ 1132 b保持潮汐鎖定狀態。由於GJ 1132b處於橢圓軌道,造成大量潮汐加熱,如同木衛二(Io)有持續的火山活動。研究小組推論GJ 1132 b的內部溫度很高,所以較冷的地殼非常薄,也許只有數百公尺厚,無法支援任何類似火山山脈。潮汐力使其平坦的地形像蛋殼一樣破裂,氫和其他氣體可能會透過這種裂縫釋放出來。即將升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,能以紅外波段觀測這類系外行星岩漿池或火山爆發造成的熱,令人期待。
上圖為系外行星GJ 1132 b的大氣光譜。橙色線代表模型光譜。藍點為觀察值及其誤差線。顯現GJ 1132b大氣主要氫氣與甲烷和氰化氫,該行星還具有引起光散射的氣溶膠。