天文学家首次在一个行星的天空中探测到了铁和钛的蒸气——这些金属在炙热的大气中像灯泡的灯丝一样炽热地发光。研究人员补充说，用于发现这一现象的策略有一天可能会用于搜寻外星世界的生命迹象。
科学家们研究了系外行星KELT-9b，这是迄今为止发现的最热的外星世界，其白天的温度高达4300摄氏度以上，比许多恒星还要热。这颗行星位于天鹅座，距离地球约650光年。它围绕着年轻的蓝巨星KELT-9运转，这颗恒星的温度几乎是太阳的两倍。KELT-9b的质量约为木星的2.8倍，其绕恒星运行的轨道距离约为水星绕太阳轨道距离的1/10。
KELT-9b属于一类被称为“超热木星”的天体，它们模糊了恒星和气态巨行星之间的界限。这些系外行星的灼热温度为研究人员分析其大气成分提供了绝佳的机会。当化学物质被加热时，每一种都会发出独特的图案或光谱的光，这些光可以帮助它们像指纹一样被识别出来。这些类似木星的世界之所以是超热的，意味着在普通行星上可能无法达到足够高温度发光的原子或分子（如铁），可能会发出可探测的光谱。
现在，瑞士日内瓦大学和伯尔尼大学的系外行星天文学家 Jens Hoeijmakers 和他的同事们已经从 KELT-9b 探测到了铁和钛的光。2017年7月31日晚，他们利用意大利在拉帕尔马岛的伽利略国家天文台，探测到了中性铁原子以及带正电的铁和钛离子的光谱。他们的研究结果本周已发表在《自然》杂志上。
该研究的合著者、瑞士伯尔尼大学理论天体物理学家 Kevin Heng 表示：“这是首次在太阳系以外的任何行星大气中可靠地探测到铁和钛。”
哈佛大学的天文学家 Laura Kreidberg（她没有参与这项研究）表示，事实上，由于太阳系中没有任何一个世界的温度足以在其大气中拥有铁或钛蒸气，因此这是首次在任何行星的天空中探测到这类金属气体。“你必须拥有极高的温度——更像是恒星温度而不是行星温度——才能让这些元素以气态原子形式存在，”她说。“这是一个非常令人兴奋的结果！”
KELT-9b 中的物质几乎肯定与其恒星有着共同的起源。Heng 说：“我们对系外行星形成的理解告诉我们，这颗恒星和系外行星是由一个共同的尘埃和气体盘形成的。“解读 KELT-9b 大气的化学成分，将使我们有机会了解它的形成历史。”
通常情况下，构成行星的大部分原子和分子都隐藏在云层中或大气深处。想想地球——构成我们行星的大部分分子，从地核到地表，在大气中都无法体现。相比之下，Kreidberg 说，KELT-9b “是如此的炽热，所有的原子和分子都均匀地混合在大气中。因此，我们可以看到构成这颗行星的原材料。这颗行星是研究行星形成基石的无与伦比的实验室。”
虽然 Kelt-9b 的温度过高，无法像我们所知的生命那样生存，但用于探测 KELT-9b 大气中铁和钛的策略，“是用于探测未来、尚未发现的系外行星中有趣的生物分子的完全相同的技术，”Heng 说，例如氧气或有机分子。“你可以说，炽热的系外行星是我们的训练场，让我们磨练技术，为未来十年出现的令人兴奋的目标做好准备。”
