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【2022年08月26日訊】（記者李言編譯報導）NASA的韋伯太空望遠鏡已經明確捕捉到證據：一個系外行星大氣中存在二氧化碳。研究人員表示，該發現「跨越了系外行星科學中的一個重要門檻」。韋伯在未來十年將對各種行星進行此類測量，以了解它們的起源和演變。

據美國國家航空航天局（NASA）稱，這顆系外行星WASP-39 b是一顆圍繞一顆類似太陽的恆星運行的熱氣巨行星，這顆凌日行星距離地球700光年。這是詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST）對宇宙進行更大範圍探索的一部分。

NASA在一份新聞稿中指出，了解像WASP-39 b這樣的行星大氣構成對於了解它們的起源和它們如何演變至關重要。

亞利桑那州立大學地球和空間探索學院副教授邁克‧萊恩（Mike Line）在新聞稿中說：「二氧化碳分子是行星形成故事的敏感追蹤器。」萊恩是JWST凌日系外行星社區早期發布科學小組成員，該小組進行了這項調研。

該小組利用韋伯望遠鏡的四個科學儀器之一——近紅外光譜儀（NIRSpec），觀察WASP-39 b大氣中的二氧化碳。他們的研究是早期發布科學計劃（Early Release Science Program）的一部分。該計劃旨在儘快向系外行星研究界提供望遠鏡的數據，指導進一步的科學研究和發現。

這一最新發現已在《自然》雜誌上發表。

「通過測量這個二氧化碳特徵，我們可以確定有多少固體物質與多少氣態物質形成了這個氣態巨行星。」萊恩補充說，「在未來的十年裡，JWST將對各種行星進行此類測量，以洞察行星如何形成的詳細情況以及我們自己太陽系的獨特性。」

系外行星研究新時代

韋伯望遠鏡於2021年聖誕節被發射到距離地球150萬公里（近93.2萬英里）的現有軌道。與其它太空望遠鏡相比，韋伯使用波長更長的光來觀察宇宙。因此，它具有比前輩們更敏銳和更深遠的觀察力。

在捕捉到的該行星大氣層的光譜中，研究人員在4.1和4.6微米之間看到了一個「小山丘」。團隊負責人、加州大學聖克魯茲分校天文學和天體物理學教授娜塔莉‧巴塔拉（Natalie Batalha）在新聞稿中說，這是一個「清晰的二氧化碳信號」。

在WASP-39 b凌日過程中，其恆星部分星光被行星完全遮蔽（導致整體變暗），一些星光則通過行星的大氣層傳輸。

由於不同的氣體吸收不同的顏色組合，研究人員可以分析整個波長光譜中透射光亮度的微小差異，以確定大氣層的確切成分。鑒於其膨脹的大氣層和頻繁的過境，WASP-39 b是透射光譜學的一個理想目標。

此前，NASA的哈勃（Hubble）和斯皮策（Spitzer）望遠鏡在該行星的大氣層中發現了水蒸氣、鈉和鉀。巴塔拉說：「以前用哈勃和斯皮策對這顆行星的觀測給了我們誘人的暗示——二氧化碳可能存在。」

「來自JWST的數據顯示了一個明確的二氧化碳特徵，它是如此突出，幾乎是在向我們喊話。」她說。

團隊成員扎法爾‧魯斯坦庫洛夫（Zafar Rustamkulov）在一份新聞稿中說：「當數據一出現在我的屏幕上，驚人的二氧化碳特徵便抓住了我。」他是約翰‧霍普金斯大學Morton K. Blaustein地球和行星科學系的研究生。

「這是一個特殊的時刻，跨越了系外行星科學中的一個重要門檻。」他補充說。

WASP-39 b於2011年被發現，其質量與土星差不多，大約是木星的四分之一，而其直徑是木星的1.3倍。這顆極端膨脹的熱氣巨行星溫度高達1,600華氏度（871攝氏度）左右。

由於這顆系外行星的軌道非常接近它的恆星——只有太陽與最靠近它的水星之間距離的八分之一，它在略微超過四個地球日的時間裡便可完成一個循環。

【2022年08月24日訊】（記者李言綜合報導）NASA的韋伯太空望遠鏡最近拍到的木星最新圖像顯示，這個太陽系最大行星上充滿了活力：巨大的風暴、衛星、星環，並伴有極光。科學家稱，這一景象「前所未有」。

詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，縮寫為JWST）在7月為太陽系最大行星拍攝了一組照片。

這些圖片來自韋伯望遠鏡的近紅外相機（NIRCam），它有三個專門的紅外濾光片，向人們展示了木星上的詳細情況。

這是因為紅外光是人眼不可見的，所以這些光被映射到可見光譜上。一般來說，最長的波長顯得更紅，最短的波長顯得更藍。科學家們與公民科學家朱迪‧施密特（Judy Schmidt）合作，將韋伯的數據「翻譯」成圖像。

「我們從來沒有見過這樣的木星。這一切都非常不可思議。」加利福尼亞大學行星天文學家伊姆克‧德佩特（Imke de Pater）說。她在這個項目中發揮了關鍵作用。

「說實話，我們真的沒有想到會有這麼好的效果。」她補充說，「我們可以在一張圖片中看到木星的詳細情況以及木星環、微小衛星甚至星系，這真的很了不起。」

耗資100億美元（85億英鎊）的韋伯太空望遠鏡是一項國際任務，由美國國家航空航天局（NASA）領導，其合作夥伴包括歐洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）。

NASA說，在由望遠鏡拍攝的幾張圖片合成的木星獨立視圖中，極光延伸到木星南北兩極的高空，成為木星燈光秀。這是與來自太陽的粒子流互動造成的。

與此同時，眾所周知的「大紅斑」——一個大到可以吞噬地球的風暴呈現出白色。這是因為它反射了大量的太陽光所致。

「這裡的亮度表示高海拔，所以大紅斑有高海拔的霧氣，赤道地區也是如此。」韋伯太陽系觀測跨學科科學家、AURA科學副主席海蒂‧哈梅爾（Heidi Hammel）說，「眾多明亮的白色『斑點』和『條紋』很可能是凝結對流風暴的高空雲頂。相比之下，赤道地區以北的暗色帶子幾乎沒有雲層覆蓋。」

在廣角視野中，韋伯看到了木星及其微弱的星環，這些星環比木星要暗一百萬倍，還有兩顆名為「阿馬爾塞」（Amalthea，木衛五）和「阿德剌斯忒亞」（Adrastea，木衛十五）的小衛星。下方背景中的模糊斑點可能是「干擾」了木星視野的星系。

韋伯太空望遠鏡於2021年12月發射，目前的位置距離地球約100萬英里（160萬公里）。

它可以探測到130億年前，即宇宙大爆炸（Big Bang）後不久開始向地球傳播的光線。

韋伯太空望遠鏡被視為廣為人知的哈勃望遠鏡（Hubble）的繼任，預計將在未來20年成為探索宇宙的主力。