哈勃太空望远镜对25颗热木星的观测档案回答
【菜科解读】
一个国际天文学家小组分析了哈勃太空望远镜对25颗热木星的档案观测，使他们能够回答对我们了解系外行星大气层很重要的五个开放性问题。
在其他发现中，该小组发现，在最热的系外行星大气中存在的金属氧化物和氢化物与大气的热倒置明显相关。
资料来源：ESA/Hubble, N. Bartmann; CC BY 4.0
据cnBeta：一个跨国天文学家团队研究了哈勃太空望远镜对25颗热木星的观测档案，使他们能够回答对我们了解系外行星大气层很重要的五个未解决的问题。
研究人员发现，除其他事项外，最热的系外行星大气中存在的金属氧化物和氢化物与大气的热倒置有明显的联系。
系外行星科学领域的重点早已从单纯的探测转移到了特征分析上，尽管特征分析仍然极具挑战性。
到目前为止，大部分关于表征的研究都集中在对一颗或几颗系外行星的建模或研究上。
这项新的研究由位于伦敦大学学院（UCL）的研究人员领导，使用了有史以来在一次系外行星大气层调查中检查的最多的档案数据来评估25颗系外行星的大气层。
大部分数据来自于NASA/ESA哈勃太空望远镜的观测。
热木星是一类气态巨型系外行星，据推断其物理特性与木星相似，但轨道周期非常短（P<10天）。
由于它们离恒星很近，表面-大气层温度很高，所以被俗称为"热木星"。
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主要作者Quentin Changeat解释说。
"哈勃使我们能够对25颗系外行星进行深入的特征分析，而我们所了解到的关于它们的化学和形成的信息量--由于十年的密集观测活动--是令人难以置信的。
"
科学小组试图找到关于系外行星大气层的五个公开问题的答案--他们成功地达到了一个预定目标：探究了H-和某些金属可以告诉我们关于系外行星大气的化学和循环，以及关于行星的形成。
他们选择调查广泛的热木星，目的是在他们的样本群中确定趋势，从而更普遍地提供对系外行星大气的见解。
这项研究的共同负责人，伦敦大学和原子能和替代能源委员会（CEA）的比利-爱德华兹说。
"我们的论文标志着该领域的一个转折点：我们现在正从单个系外行星大气层的表征转向大气层群的表征。
"
为了调查他们的25颗系外行星样本，该团队重新分析了大量的档案数据，包括600小时的哈勃观测，他们用斯皮策太空望远镜的400多个小时的观测作为补充。
他们的数据包含了所有25颗系外行星的日食，以及其中17颗行星的凌日。
从地球上看，当一颗系外行星在其恒星后面经过时就会发生日食，而当一颗行星在其恒星前面经过时就会发生凌日。
日食和凌日数据都可以提供关于系外行星大气层的关键信息。
大规模的调查产生了大量结果，研究小组能够确定一些明确的趋势和系外行星的大气结构和观察到的行为之间的关联。
他们的一些关键发现与他们的系外行星样本的大气层中是否存在热反转有关。
他们发现，几乎所有具有热反转大气层的系外行星都非常热，温度超过2000开尔文。
重要的是，这个温度足以使金属物种TiO（氧化钛）、VO（氧化钒）和FeH（铁氢化物）在大气中保持稳定。
在显示热反转的系外行星中，几乎所有的行星都被发现在其大气层中具有H-、TiO、VO或FeH。
从这样的结果中得出推论总是很有挑战性的，因为相关关系不一定等于因果关系。
然而，研究小组能够提出一个令人信服的论点，说明为什么H-、TiO、VO或FeH的存在可能导致热反转--即所有这些金属物种都是非常有效的恒星光的吸收者。
可能是系外行星的大气层热到足以维持这些物种的存在，往往会出现热反转，因为它们随后吸收了如此多的恒星光，以至于它们的上层大气层加热得更厉害。
相反，该研究小组还发现，较冷的热木星（温度低于2000开尔文，因此其大气层中没有H-、TiO、VO或FeH）几乎从来没有热倒置的大气层。
这项研究的一个重要意义是，研究小组能够利用大量的系外行星样本和极其大量的数据来确定趋势，这可以用来预测其他系外行星的行为。
这是非常有用的，因为它提供了对行星如何形成的洞察能力，还因为它使其他天文学家能够更有效地计划未来的观测。
相反，如果一篇论文非常详细地研究了一颗系外行星，虽然这很有价值，但要从中推断出趋势就难得多。
对系外行星群的进一步了解也可以使我们更接近于解决有关我们太阳系的一系列谜题。
小行星对有生命的行星的强大撞击可能会将携带生命的小颗粒喷射到星际空间
(图片来源:美国宇航局/唐·戴维斯)（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（By Josh Dinner）：一项新的研究表明，天体生物学家应该检查太空尘埃和其他系外行星碎片，以寻找地球以外的生命存在。
根据这项由东京大学天文学教授Tomonori Totani主持的研究，每年可能有多达10万块携带生命的尘埃颗粒进入地球。
当一颗大的小行星撞上一颗行星时，撞击会产生宇宙反响——问问恐龙就知道了。
(或者不要；它们灭绝了，被6600万年前撞击地球的太空岩石杀死了。
)这些灾难性的碰撞会产生半球大小的陨石坑，并将碎片散布到整个星球，并进入星际空间。
这片行星际尘埃被认为是早期太阳系的一部分，是在地球大气层中发现的，表明轻质粒子可以在进入大气层后存活，因为它们不会因摩擦产生太多热量。
(图片来源:NASA)在周三(3月22日)在线发表在《国际天体生物学杂志》上的这篇新论文中，托塔尼认为，在对一颗有生命居住的行星的足够大的撞击中喷射到太空的碎片可能会携带生命的证据进入太空。
理论上，微生物化石或其他生命迹象可以在行星喷出物上保存下来，因为它们正在远离它们的母星，等待它们在外太空的恶劣环境中生存下来。
这些碎片颗粒中的一些可能会找到通往其他维持生命的行星表面的道路，比如地球，在那里它们可能会建立一个立足点——或者，也许，被研究以寻找外星生命的证据。
这种想法在某些方面类似于胚种假说，该假说认为生命无处不在，并且从一个行星体到另一个行星体遍布银河系。
托塔尼在他论文的开头引用了这一点，并指出在地球上发现了火星陨石。
托塔尼在一次新闻发布会上说:“我的论文利用这一场景不同方面的可用数据探索了这一想法。
”。
并不是所有来自系外行星的碎片都能以足够的速度被抛出，不仅能逃脱其行星的引力，还能逃脱该行星的宿主恒星的引力；相反，逃脱者必须很小。
托塔尼计算出，大约一微米(千分之一毫米)宽的碎片足以容纳类似单细胞生物的东西，并且足够小以达到星际速度。
“涉及的距离和时间可能是巨大的，这两者都减少了任何含有来自另一个世界的生命迹象的喷出物到达我们这里的机会，”托塔尼说。
“再加上空间中由于热量或辐射而能够摧毁小物体的现象数量，这种可能性就更低了。
”然而，尽管可能性很小，托塔尼的计算表明，每年可能有多达10万块这样的太空尘埃降落在地球上，并且可能存在于南极冰或海底并保存完好。
与太空尘埃相比，这些标本可能相对容易回收，因为有证据表明微生物仍然在太空中漂浮。
但后一种情况也不是不可能的。
“从源自我们太阳系的物质中辨别太阳系外的物质仍然是一件复杂的事情，”新闻稿称，但也指出，今天存在捕捉空间尘埃的气凝胶技术。
这篇论文和新闻稿的结尾都是托塔尼敦促相邻领域的科学家继续这项研究，探索它可能为寻找太阳系外的生命增加的可能性。
“微笑的太阳”实际上是日冕洞？太阳风可以对地球大气层造成严重破坏
根据加利福尼亚大学物理学教授布莱恩-基廷（Brian Keating）的说法，这张在紫外线辐射下描绘的图片实际上显示了所谓的"日冕洞"，即带电的太阳风束，"可以对地球大气层造成严重破坏"。
基廷在接受《华盛顿邮报》采访时说，太阳"微笑"的每只眼睛和嘴巴都是恒星外层的斑块，它们已经冷却了几百度。
不过，请不要盯着太阳看，因为它不会对你回以微笑--卫星在紫外光谱上捕捉到的这些斑块，人类的肉眼是看不到的。
那么，几段略微冷却、密度稍小的气体对地球居民意味着什么呢？当太阳风吹到我们星球的大气层时，当太阳的粒子和地球的气体交织在一起时，它们可以引起美丽的极光--但它们也有可能对电信系统造成难以置信的破坏。
根据基廷的说法，需要大量来自太阳分支的带电粒子才能到达地球，但足够多的暴露可以被天线读取并干扰电视、广播和其他形式的通信。
在严重的情况下，太阳风爆炸可能影响电网，导致停电。
对太阳表面进行诡异的人格化并不完全是不寻常的。
2014年，美国宇航局的太阳动力学观测站捕捉到了一张"南瓜太阳"。
尽管这些事件似乎有规律可循，但严重程度的日冕洞（或地磁）风暴"早就该发生了"，基廷告诉《邮报》。
1859年，一个源自太阳的强烈地磁事件被称为"卡林顿事件"，它曾使多个电报站着火。
这样的风暴可能每年都会频繁发生，但基廷说，地球"长期以来一直在躲避所有这些磁性子弹"。
由于我们对基于技术的通信的依赖，一次重大的日冕洞爆炸可能会带来一些沉重的后果。
国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心将地磁暴的严重程度分为五级。
“微笑的太阳”仅被列为G1级。
一个"极端"的地磁暴，或G5级，将引发一系列系统性问题--全面停电、电网崩溃、航天器损坏、持续几天的无线电停电、卫星导航中断，以及远至佛罗里达和德克萨斯南部的可见极光。
NOAA预测的G5风暴频率是令人不安的--每11年有4次。
但是，正如基廷所解释的，几个世纪以来，地球一直很幸运。
基廷说，如果或当我们的运气用完时，"它可能真的很可怕，后果可能会更加戏剧化。
"
