發布日期 2019 年 03 月 18 日 13:17

科學家還無法設計出前往系外行星的太空交通工具，只好在地球上做一顆假的系外行星出來研究──比如 NASA 噴射推進實驗室最近就重建出熱木星的大氣，並且發現了熱木星大氣不透明的原因。

熱木星是一種常見的系外行星類型，也是最容易靠徑向速度法被望遠鏡發現的系外行星（因為質量極大，對母恆星運動造成的影響比其他類型行星更明顯），熱木星質量接近或超過木星，但木星的軌道半徑是 5 天文單位，而熱木星軌道與母恆星距離只有 0.5~0.015 天文單位，公轉週期通常不超過 10 天。

也因此，熱木星的溫度通常可超過 2,800℃，目前已知表面溫度最高的熱木星則為 KELT-9b，其潮汐鎖定的向陽面溫度高達 4,600K（4,330℃），比所有 M 型恆星與大部分 K 型恆星還酷熱。

面對環境如此嚴苛的系外行星，科學家還不清楚以後如何前往相關系統近距離研究，只能先在地球打造實驗室重建類似的星球。

NASA 噴射推進實驗室（JPL）最近便使用氫氣、一小撮一氧化碳、一點紫外線和堅固的「烤箱」房間，「烹飪」出一顆熱木星。

實驗第一步是攪拌氫氣和 0.3% 一氧化碳氣體成混合物，接著利用特殊「烤箱」將氣體混合物加熱至 330℃~1,230℃，最後再用紫外線輻射氣體混合物使其「爆炸」，就像熱木星受到母恆星猛烈的輻射衝擊。

實驗目的之一，是探討為什麼熱木星的大氣在高海拔與無法形成雲層的低壓區域中，都相對朦朧不透明，經過團隊用紫外線輻射「烘烤」了一星期多的研究結果表明：紫外線形成懸浮空氣中的固體有機氣膠就是主因。之前，雖然天文學家也在系外熱木星檢測到氣膠，但不清楚氣膠的形成機制。

實驗第二個有趣的化學反應為：紫外線輻射氫氣和一氧化碳後也產生微量的二氧化碳和水，證實了過去在熱木星大氣觀察到的水蒸氣數據，也表明這些行星上的水可能比假設還要常見。

新論文發表在《天體物理期刊》（The Astrophysical Journal）。

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7350

科學家可以在地球上重建出木星的大氣環境，但如何能保護我們自己地球的大氣，不再遭受汙染呢？