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亚硝酸盐比天然气巨头比热木星更小，温度较低，长期以来一直是天文学家的难以捉摸的目标。尽管亚北极并在银河系中是最常见的系外行星类型，但它们不存在于我们的太阳系中，直到最近，我们对它们的了解非常有限。它们相对较小的尺寸和低温使他们的研究特别困难——3，至少在更困难的方式中，大多数亚启动器都笼罩在厚云或薄雾中，从而掩盖了大气的化学特性。

但这就是为什么最近对TOI-421 B的观察如此令人兴奋的原因。借助韦伯望远镜的强大仪器，科学家最终能够穿透这一层雾层并揭示地球的大气成分。

这些发现提出了一些主要问题：TOI-421 B的形成过程是否与我们以前研究过的较冷的次次接触不同？它代表了新的高温度，无雾的亚Neptune吗？或者，我们刚刚开始探索系外行星的惊人多样性？多亏了韦伯太空望远镜，研究人员现在比以往任何时候都更接近答案。

这张艺术概念的图片显示了炽热的子状系列系外行星TOSI-421b的可能形式。 TOI-421 B位于星座兔子中，绕地球约244光年绕着阳光般的恒星。地球之间的大小，质量和密度在地球和海王星之间，其恒星比太阳较小，温度较低。但是，由于行星的轨道非常接近恒星（只有0.056个天文单位，相当于地球和太阳之间的距离的5.6），因此温度很高。图像来源：NASA，ESA，CSA，DANI Player（STSCI）

尽管没有轨道轨道的阳光，但它们是银河系中最常见的系外行星（即太阳系以外的行星）。这些密集的，富含气体的行星通常被隐藏在厚厚的雾霾下，直到现在，它们的真实外观就难以捉摸。科学家使用詹姆斯·韦伯（James Webb）空间望远镜观察高温下纳入TOI-421B，首次开始对这些行星进行详细检测。

马里兰大学马里兰州大学的首席调查员Eliza Kempton说：“我一直在等待整个职业生涯与Weber望远镜一起，以便我们可以更深入地了解这些较小的行星的气氛。” “通过研究他们的气氛，我们可以更好地理解次用户的形成和进化，其中一部分对于理解为什么它们不存在于我们的太阳系中是有意义的。”

次接：常见但神秘

直到NASA的开普勒任务在过去十年中发现了次接触，天文学家才知道自己的存在。尽管亚启动器比地球大几倍，但它们比天然气巨头小得多，并且通常比热木星低得多，这使得早期望远镜很难研究它们。

在韦伯望远镜之前，科学家对它们一无所知。尽管亚频繁比地球大几倍，但它们仍然比气态巨人小得多，并且通常比热木星低得多，这使得它们比气态巨人更难观察。

韦伯望远镜之前的一个关键发现是，大多数子状的Neptune气氛具有平坦或无特征的传输频谱。这意味着，当科学家观察到穿过其主要恒星的行星的光谱时，他们只看到平坦的光谱，而不是揭示出大气组成的化学指纹。天文学家根据所有这些扁平光谱得出结论，至少某些亚炉子可能会被云或阴霾严重掩盖。

NASA的詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜捕获的传输光谱表明，在TOI-421 B的大气中，位于海王星下方的高温系外行星，有水（H2O），并且还可能有二氧化硫（SO2）和碳二氧化碳（CO），但没有碳二氧化物（Co2）或chy二氧化物（CO2）或co2）或co2或co2）。这些观察结果支持这样一个假设，即这种高温行星（TOI-421 B温度约为700摄氏度）具有清晰的气氛，并且不会被云和阴霾掩盖。图像来源：NASA，ESA，加拿大航天局，约瑟夫·奥尔姆斯特德（太空望远镜研究所）

候选行星无雾出现

肯普顿说：“我们为什么要观察这个星球，即421 B？因为我们认为它可能没有烟雾。” “原因是一些以前的数据表明，与一定温度范围内的其他行星相比，行星可能不被雾兹或云所掩盖。”

该温度阈值约为华氏度1070度（约470度摄氏）。在此温度下，科学家认为，阳光和甲烷气体之间发生了一系列复杂的光化学反应，从而导致阴霾。但是更热的行星不应该有甲烷，所以也许也不应该有阴霾。

TOI-421b的温度约为710摄氏度（约730摄氏度），远高于预期阈值。由于没有烟雾或云，研究人员希望看到清晰的气氛——的结果！

马里兰大学三年级博士生Brian Davenport说：“我们看到归因于各种气体的光谱特征，这使我们能够确定大气的组成。” “对于以前观察到的许多其他亚启动者，我们知道它们的气氛是由某种物质制成的，但它们被雾霾挡住了。”

研究小组在地球大气中发现了水蒸气，以及一氧化碳和二氧化硫的初步迹象。另外，它们尚未检测到一些分子，例如甲烷和二氧化碳。基于这些数据，他们还可以推断出TOI-421 b的大气中有大量氢。

轻氢气使研究人员感到惊讶。肯普顿说：“我们最近一直在思考，韦伯望远镜观察到的前几个亚元素具有沉重的分子气氛，因此这成为了我们所期望的，但后来我们发现了相反的情况。”这表明TOI-421 B的形成和演变可能与先前观察到的较冷的亚Neptune不同。

光，富含氢气的气氛

以氢为主的气氛也很有趣，因为它模拟了TOI-421 b的主要恒星的组成。肯普隆说：“如果将构成地球大气层上方的主要恒星的气体放置在比这个星球低得多的温度下，您将获得相同的气体组合。这一过程更与太阳系中的巨型行星一致，并且与迄今为止韦伯望远镜观察到的其他子北极线不同。”

TOI-421 B不仅比韦伯望远镜先前观察到的其他亚启动器更热，而且还旋转着类似于太阳的恒星。迄今为止，大多数其他亚Neptunes观察到轨道较小和较低的红色矮人。

TOI-421b是否象征着热的旋转阳光恒星，或者系外行星本身具有多样性？为了找出答案，研究人员希望观察更多的热门海王星，以确定这只是个人还是一般趋势。他们想深入了解这些常见系外行星的形成和演变。

探索新领域

达文波特说：“我们已经开辟了一种新的观察这些次数的方法。” “这些高温行星易于表征。因此，通过在此温度下查看亚频率，我们可能更有可能加速对这些行星能力的理解。”

该团队的发现于5月5日于《天体物理学杂志快报》发布。

从/scitechdaily编译