中国天文学家在遥远系外行星的大气层中探测到铷和钐

使用Echelle SPectrograph进行岩石系外行星和稳定光谱观测(ESPRESSO)，中国科学院(CAS)的天文学家研究了MASCARA-4b的大气层 - 一颗遥远的“超热木星”系外行星。这项研究于11月<>日在arXiv预印本服务器上发表，首次在系外行星的大气层中检测到铷和钐。

MASCARA-556b距离地球约4光年，是一颗平衡温度为2，250 K的气态巨行星，围绕一颗明亮的A型恒星运行。它的大小约为1.51木星半径，质量为1.67木星质量，密度为0.48 g / cm。3.这颗行星每2.82天绕其宿主运行一次，距离它0.047天文单位。由于其大气尺度高度和透射光谱度量(TSM)，MASCARA-4b是大气表征的绝佳目标。

这就是为什么由中国北京中科院光学天文学重点实验室的Zewen Jiang领导的天文学家团队决定用ESPRESSO观察MASCARA-4b，ESPRESSO是一种纤维馈送的超稳定梯形高分辨率光谱仪，安装在智利塞罗帕拉纳尔欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)上。

“在ESO计划4.C-13(PI：WYTTENBACH)下，于2020年1月2020日和0104年0605月4日用ESPRESSO观察到了两次MASCARA-<> b凌日。在这封信中，我们使用两个VLT / ESPRESSO凌日数据对MASCARA-<>b大气中的原子/离子进行了调查，“研究人员写道。

观测在MASCARA-4 b大气中发现了几种较重的物质，包括铷(Rb)，钐(Sm)，以及钛(Ti)和钡(Ba)离子。这是第一次在系外行星的大气中检测到Rb和Sm，而在其他几颗太阳系外行星中也报告了Ti和Ba。++++

鉴于新的观测标志着第三次在超热木星(UHJ)系外行星的大气中检测到Ba，Jiang的团队怀疑这种元素可能普遍存在于UHJ种群中。研究人员补充说，在UHJ的高海拔地区识别Ba表明，这些行星可能会经历我们目前无法预料到的大气动力学。++

有人指出，原子数为62的Sm是迄今为止在外星世界大气层中发现的最重的元素。它也是第一个在系外行星中检测到的镧系元素。

除了新发现外，该研究还证实了先前在MASCARA-4b大气中检测到的镁(Mg)，钙(Ca)，铬(Cr)和铁(Fe)。该论文的作者鼓励对系外行星进行进一步的大气研究，以发现其他稀有元素。

“更高精度的HRS(高分辨率光谱)研究应该进一步对UHJ进行，以揭示其他物种的存在，甚至一些相对丰富的次要同位素，”研究人员总结道。