如何得知行星的大气成分?

当行星从恒星前面经过的时候 , 叫做凌星 , 当行星运行到恒星背后的时候叫做次食 , 观测次食 , 能让我们得知很多行星的讯息 , 尤其是它的大气成分 。

如何得知行星的大气成分?

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研究它们的大气成分 , 需要使用光谱仪 , 在大型望远镜上带有光谱仪 , 可以观测遥远天体发出的光谱 。 光波是由原子内部运动的电子产生的 , 各种物质的原子内部电子的运动情况不同 , 所以它们发射的光波也不同 。 研究不同物质发光和吸收光的情况 , 有重要的理论和实际意义 , 已成为一门专门的学科——光谱学 。

行星不发光 , 但是它可以反射恒星的光 , 具体反射什么样的光 , 取决于这颗行星的大气 , 大气中的特定分子会在特定的波长上吸收反射光 , 留下某些化学元素的信息 , 当它走到恒星背后的时候 , 反射光突然消失 , 在这个明确的时间 , 那些特有的反射光不见了 , 通过在不同波段的观察 , 再与恒星的光比较 , 就可以知道这颗行星的大气层包含哪一些化学元素 。
对于那些轨道与我们的视线垂直的恒星系来说 , 行星不会发生凌星现象 , 要研究它们的大气就需要强大的望远镜 , 2014年底 , 借助欧洲的甚大望远镜 , 研究了牧夫座τb这颗不会发生凌星现象的行星大气 , 首先看到了这颗行星的光 , 当然这是反射的恒星光芒 , 当这些光芒来到地球的时候 , 只要区分出来它的特性不是地球大气造成的 , 就可以判断出这些特性是行星的 , 于是就得到了行星大气的信号 , 进一步判断出这颗行星的大气特征 。
现在 , 已经在日外行星上发现钠元素 , 还从GJ1214b上发现了水和氢气 。 行星上存在着什么元素 , 直接跟是否能找到生命有关 , 还可以告诉我们那里是否适合我们居住 。
一般来说 , 温度在一两千度的行星上 , 大气层中的绝大多数碳会跟氧结合成为一氧化碳 , 真正值得研究的是那些温度低于一千度的行星 , 这里的碳会跟氢结合形成甲烷 , 甲烷是生命存在的信号 。 另外 , 三个氧原子组成的臭氧也是生命存在的重要信号 。
【如何得知行星的大气成分?】(作者:北辰)

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