突破！科學家首次對一顆系外行星的大氣煙霧進行了實驗室模擬

約翰斯·霍普金斯大學的研究人員現在已經研究了一種模擬系外行星大氣的霧霾形成——這是外行星研究領域的第一次。科學家們希望它能幫助我們理解霧霾對太陽系外行星生命可能性的影響。實驗結果在自然天文學中得到了報道。

目前的望遠鏡有時很難完全描繪出系外行星大氣的特徵，因為它是由懸浮在氣體中的固體顆粒組成的。由於來自母恆星的光，霧霾是化學反應的產物。通過使用不同的氣體混合物和再現相似的條件，他們能夠模擬這些朦朧的大氣。

「我們開始做這項工作的原因之一是了解在這些行星上有一個霾層是否會使它們變得更適合居住，」該研究的主要作者薩拉·霍斯特教授在一份聲明中說。「這篇論文的基本問題是:這些氣體混合物中的哪一種——這些大氣中的哪一種——我們會被認為是霧蒙蒙的?」

研究人員研究了超級地球(比我們自己的多岩石行星)和迷你海王星(小型氣態巨行星)。他們將三種主要氣體(二氧化碳、氫氣和水蒸氣)與其他四種氣體(氦氣、一氧化碳、甲烷和氮)混合，並使用三組溫度。這使得他們可以創造九種不同的模型氛圍。

「能量分解了我們開始的氣體分子，」霍斯特解釋說。「它們相互反應，製造新東西，有時它們會製造出固體顆粒(製造煙霧)，有時它們不會。」

每一種變異都以不同的方式製造煙霧，他們對一些結果感到驚訝。研究小組預計甲烷的存在會產生大量的霧霾，就像土星的衛星土衛六，但實際上是富含水分的大氣，是最多產的霧霾製造者。這可能對生命有重要的影響，因為霧霾改變了大氣的溫度分布，甚至可以屏蔽最強大的光子的表面。

霍斯特總結道:「生產速度是一個漫長的過程的第一步，這將是一個漫長的過程，試圖弄清楚哪些大氣層是模糊的，以及霧霾粒子的影響是什麼。」

該小組計劃繼續研究不同的hazes，以了解光如何與不同類型的大氣相互作用，以及通過改變組成、溫度和能源來源來產生新的大氣。

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