观察结果表明超级地球GJ 1214 B具有丰富的水中的气氛

图1：艺术家在蓝光中的GJ 1214 B过境的演绎。蓝色球体代表主星GJ 1214，右侧的黑球是GJ 1214 b。

新的Subaru望远镜观察超地球GJ 1214 B表明，外延上的气氛可能具有富含水的气氛。

日本的天文学家和行星科学家研究团队使用了斯帕鲁望远镜的两个光学摄像头，Suprime-Cam和微弱的物体相机和光谱仪（焦点），具有蓝色传输过滤器，观察超地球GJ 1214 B的行星段（Gilese 1214 b）（图1）。该团队调查了这个星球是否具有富含水或氢气的气氛。斯巴鲁观察结果表明，该地球的天空不显示强大的瑞利散射特征，该特征是无云的氢主导的气氛预测。当与其他颜色的先前观察结果结合时，这种新的观察结果意味着GJ 1214 B可能具有富含水的气氛。

超地球被涌现为一种新型的外延行星（即，一个星球，在我们的太阳系之外的一颗星星），质量和半径大于地球但少于我们太阳系中的冰巨人，如天王星或海王星。超地球是否更像是“大地球”或“小天王星”是未知的，因为科学家尚未确定他们的详细性质。目前的天文学家和行星科学家的日本研究团队专注于调查一个超地球的大气特征，它位于我们银河系中的西北部的地球上的一个超地GJ 1214 B的大气特征。 。这个星球是Charbonneau et发现的着名超地之一。 al。（2009年）在Mearth项目中，重点介绍在附近的小星星周围寻找可居住的行星。目前的团队的研究检查了GJ 1214 B在其明星周围过境的光散射的特征。

目前的理论假设一个星球在围绕新形成的星的致密气体盘中发展（即，原始板）。元素氢是原始盘的主要成分，水冰在外部区域中丰富，超出所谓的“雪线”。关于超接地形成的结果以及它们如何迁移到它们的当前轨道点，以预测氢或水蒸气是超地球的主要大气成分。如果科学家可以确定超地球的主要大气组分，那么它们可以推断出行星的发源地和形成历史。

行星途转道使科学家能够研究明星（即运转深度）亮度中波长的变化，这表明行星的大气组成。光波长的强烈瑞利散射是氢主导大气的强大证据。当光颗粒在介质中散射而没有波长的变化时，发生瑞利散射。这种散射强烈取决于波长并增强短波长;它在蓝色而不是红色波长中引起更大的过渡深度。

目前的团队使用了两个光学摄像头Suprime-CAM和柯卡芯片上的底座望远镜，配有蓝色传输滤波器，用于搜索GJ 1214 B的摩擦散射特征。这个行星系统的蓝光中非常微弱的主人之星为寻求确定地球的大气是否具有强大的瑞利散射来对研究人员带来挑战。斯巴鲁望远镜的大型强大的光收集8.2米镜子允许团队在蓝利地区实现最高的敏感性。

该团队的观察结果表明，GJ 1214 B的气氛不显示强大的瑞利散射。这一发现意味着该地球具有富含水或具有广泛云的氢主导的大气。（图2）。

图2：艺术家的作用反映了大气组成和透射颜色的关系.TOP：
如果天空具有清晰，向上延伸，氢主导的大气，瑞利散射将大部分蓝光从主机的大气层分散，而其散流量较少。结果，蓝光的过境比红灯中的一个更深。
如果天空具有较少的延长，水丰富的气氛，瑞利散射的效果远远弱于氢主导的大气层。在这种情况下，所有颜色的转运具有几乎相同的过渡深度.Bottom：
如果天空具有广泛的云，即使氢主导地位，大部分光都不能通过大气传播。结果，所有颜色的运输都具有几乎相同的运输深度。

虽然该团队没有完全折扣氢主导的大气层的可能性，但新的观测结果与以往的其他颜色研究的研究结果相结合，表明GJ 1214 B可能具有富含水的气氛（图3）。该团队计划在不久的将来进行后续观察，以加强他们的结论。

图3：观察到GJ 1214 B的过境深度和理论模型。蓝色和天蓝点分别是斯巴鲁望远镜的诱捕凸轮和焦点（Narita等人。2013).红点是与位于南非的IRSF 1.4米望远镜（Narita等人。2013).三条实线（黄色，绿色和紫色）​​代表富含氢，富含水的，基于Howe＆Burrows（2012）的广泛的云大气模型。斯巴鲁望远镜数据表明在蓝色波长中没有强烈的瑞利散射。

虽然只有少数超地球，但科学家现在可以在天空中观察到，这种情况会在过渡的外产调查卫星（苔丝）开始其整个天空调查我们的太阳能邻居中的小型过渡外产。当新目标变得可用时，科学家可以使用斯巴鲁望远镜和下一代大型望远镜（如30米）望远镜（TMT）研究许多超地的大气。这些观察员将允许科学家更多地了解各种超地球的性质。

刊物：

Alex R. Howe和Adam S. Burrows，“GJ 1214B的理论过境光谱和其他”超地球“，2012，APJ，756,176; DOI：10.1088 / 0004-637X / 756 / 2/176NORIO NARITA等，“GJ 1214B的多色传输测光通过BJHKS频带以及GJ 1214的恒星变异性的长期监测”2013，APJ ，773,144; DOI：10.1088 / 0004-637X / 773 / 2/144

PDF研究副本：

GJ 1214B的理论传输谱和GJ 1214B的其他“超地球”多色传输测光通过BJHKS带和GJ 1214的恒星变异的长期监测

图片：naoj.