美國國家航空航天局（NASA）的兩架太空望遠鏡合作（哈勃太空望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡），首次識別出地球和海王星大小之間行星的詳細化學“指紋”。在太陽系中找不到這樣的行星，但它們在其他恆星周圍很常見。這顆行星，格利澤3470 b（也被稱為GJ 3470 b），大小介於地球和海王星之間，有一個巨大岩石核心埋在氫和氦的大氣下。這顆行星重12。6倍地球質量，比地球大，但比海王星小（海王星的質量大於17倍地球質量）。
美國宇航局開普勒太空望遠鏡發現了許多類似的星球，事實上，銀河系中80%的行星都可能在這個質量範圍內。然而，研究人員表示，直到現在，天文學家才能夠理解這樣一顆行星的化學性質。透過對GJ 3470 b的大氣層進行編目，天文學家們能夠發現關於這顆行星的性質和起源線索。從行星形成的角度來看，這是一個重大發現，加拿大蒙特利爾大學的Bjorn Benneke說：這顆行星軌道離恆星非常近，質量遠小於木星（地球質量的318倍）。
但它成功地吸收了原始的氫/氦大氣，這些大氣基本上沒有受到較重元素的汙染。在太陽系中沒有這樣的行星，這就是它引人注目的地方。天文學家利用美國宇航局哈勃和斯皮策太空望遠鏡的多波長綜合能力，對GJ 3470 b的大氣層進行了首次研究。這是透過測量行星經過其恆星前方時的星光吸收（凌日）和行星經過恆星後方時的反射光損失（日食）來實現。太空望遠鏡總共觀測了12次凌日和20次日食，基於光分析化學指紋的科學被稱為“光譜學”。
這是第一次在光譜上看到這樣一個行星的特徵，但卻不知道該如何分類：它應該被稱為“超級地球”還是“亞海王星”？或者別的什麼？湊巧的是，gj3470b大氣層基本是乾淨的，只有薄薄的薄霧，這使得科學家們能夠深入大氣層進行探測。預計大氣層中含有大量重元素，如氧和碳，它們正在形成豐富的水蒸氣和甲烷氣體，類似於在海王星上所看到的。相反，天文學家發現了一種重元素含量非常低的大氣，其組成類似於太陽富含氫/氦的組成。其他被稱為“熱木星”的系外行星被認為是在離恆星很遠的地方形成。
隨著時間的推移，它們會遷移到離恆星更近的地方。但本這顆行星似乎就是在今天的位置上形成。最可信的解釋是gj3470b誕生於紅矮星附近，這顆紅矮星質量大約是太陽的一半。他假設，從本質上說，它一開始是一塊乾燥的岩石，在恆星非常年輕的時候，從一個原始的氣體盤中迅速地吸收了氫，這個圓盤被稱為“原行星盤”。天文學家看到的這個物體能夠從原行星盤中吸收氫，但並沒有失控成為一顆熾熱的木星，這是一個有趣的現象。
一種解釋是，在行星進一步膨脹之前，這個圓盤就已經消散了，這顆行星被困在了一顆亞海王星的軌道上。美國宇航局即將推出的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將能夠探測到更深處GJ 3470 b的大氣層，這要歸功於韋伯對紅外的空前敏感。研究韋伯儀器的美國和加拿大團隊對這一新發現已經產生了極大的興趣，他們將觀察gj3470b在大氣霧靄變得越來越透明波長下的凌日和日食。
博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達德太空飛行中心
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