詹姆斯·韦伯太空望远镜首次发现了一颗气态巨行星的大气层，其温度出奇的温和。这颗行星名为 TOI-199b，距离地球超过 330 光年，表面温度约为 79 摄氏度，这在已知的系外行星中是罕见的。
这一发现是由宾夕法尼亚州立大学和美国宇航局喷气推进实验室（JPL）领导的一个研究小组做出的。科学家们利用透射光谱分析了行星穿过其主恒星 7 小时内的大气成分。
准确揭示大气成分
JWST 清楚地检测到 TOI-199b 大气中存在甲烷。除了这种分子之外，数据还显示出大量的氨和二氧化碳痕迹。这是科学家首次能够详细分析一颗温带气态行星的大气层，为系外行星的研究开辟了新的可能性。
获得的结果证实了迄今为止发展的宇宙学理论的准确性。光谱分析可以识别特定的化学成分，而无需与行星直接接触，仅使用轨道运输期间穿过其大气层的光。
发现背景和轨道特征
TOI-199b 大约每 100 天绕其主恒星运行一次。 79摄氏度的温度虽然按照地球标准来说很高，但相当于地球炎热夏日密闭汽车内的环境。
这种情况与大多数已知的气态巨行星形成鲜明对比，后者经常经历极端温度。有些拥有永久冰冻的表面，而另一些被称为“热木星”的温度则超过 1000 摄氏度。 TOI-199b 以其异常温和的性质打破了这种模式。
对未来行星研究的影响
收集到的数据将为行星演化研究翻开新的篇章。研究小组负责人胡仁宇副教授表示，了解像TOI-199b这样的温带行星的结构将导致当前大气模型的重大改进。
这一进展将使科学家能够更深入地了解行星大气的形成和演化。改进的模型对于理解系外行星、地球和太阳系其他天体的大气现象至关重要。
这项研究代表了观测天文学的一个里程碑。在此之前，分析如此遥远世界的大气化学成分是一项极具挑战性的任务。詹姆斯·韦伯太空望远镜通过其以前所未有的精度捕获红外线的能力使这一分析成为可能。
使用的方法和设备
该团队使用了透射光谱技术，该技术的工作原理是分析穿过系外行星大气层的星光。当 TOI-199b 穿过它的恒星时，JWST 捕获了这种光并将其分成不同的波长，使其能够识别存在的化学元素。
- 行星：TOI-199b
- 距地球距离：超过330光年
- 轨道周期：约100天
- 表面温度：约79摄氏度
- 检测到的大气成分：甲烷、氨和二氧化碳
- 使用仪器：詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）
这种方法对于获得可靠的大气成分数据至关重要。 7 小时的行星凌日持续时间为高分辨率数据收集提供了足够的时间，从而可以以最小的误差范围检测特定分子。