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继续聊 #韦布望远镜能看到什么# ，前一部分链接见右：https://t.cn/A6ap4R8g。
昨晚发布的第二张彩图，其实不能算照片，只能说是图表。但它完美展现了韦布望远镜特别牛的一个能力，也是它上天之后天文学家期待能够实现的重大科学目标之一 ——观测系外行星。凭借在红外波段的超强灵敏度，韦布望远镜将观测太阳系外行星的大气，判断那些行星是否适宜生命居住，甚至侦测那里有没有生命活动的迹象。
是的，人类已经在太阳系外找到了超过5000颗行星。它们绕着其他恒星旋转，有着千奇百怪的特性。除了极少数以外，绝大多数系外行星无法直接成像观测，只有通过巧妙的方法，从恒星星光中抽丝剥茧，才间接推断出它们的存在，获得诸如质量、大小、公转周期之类极为有限的信息。对于更多细节——比如那里是否有风霜雨雪，是否有江河湖海，是否有外星生命甚至地外文明——基本上可以说是一无所知。
这次观测的WASP-96 b，就是这样一颗典型的系外行星，发现于2013年，位于凤凰座，距离地球约1120光年。它绕着一颗类似太阳的恒星旋转，质量大约是木星的一半，个头比木星略大，公转一圈只需要3.4天。这意味着它离恒星极近，只有地球到太阳距离的1/20不到。可想而知，这颗行星会热成什么样子，应该是不适宜咱们人类生存了吧……
跟已知的许多系外行星一样，WASP-96 b是通过凌星法发现的。所谓“凌星”，是指在绕恒星公转的过程中，行星恰好会从恒星和地球之间经过。此时行星短暂地遮挡一部分星光，导致恒星亮度会稍稍“变暗”一些。通过监测恒星亮度的周期性“变暗”来间接发现行星，这种方法就是凌星法。
韦布望远镜使用近红外成像及无缝光谱仪（NIRISS），对这颗行星的恒星（即WASP-96）进行了6个多小时的观测，每1.4分钟测量一次，一共测量了280次。以观测时间为横坐标，以测到的恒星亮度为纵坐标，能画出这段时间内恒星的光变曲线（图一）。很明显，这段时间内发生了一次凌星，在凌星发生时恒星亮度出现了下降，而在凌星前后恒星亮度保持稳定。
别看光变曲线上画出来还挺明显的，实际上行星WASP-96 b遮挡恒星时，恒星亮度只下降了1.5%。只不过因为NIRISS极为灵敏，能够探测到0.02%的亮度变化，才使得凌星导致的星光变暗如此“显著”。这么精细的光变曲线，可以进一步完善对这颗行星直径、周期及轨道特性的测量结果。
而韦布真正的“绝活”在于，这280次测量中的每一次，韦布都同时获取了这颗恒星的光谱！
光谱，指的是星光中的能量在不同频率上的分布。用三棱镜把阳光折射成彩虹，实际上就是把阳光拆散成了光谱。光谱中隐藏着许多信息可供读取，比如不同的物质会在光谱中留下独特的印迹。氦元素，就是先在太阳光谱中被发现，之后才在地球上被找到的。解读星光光谱中的这些印迹，就能反推遥远恒星甚至行星上的诸多特性。
现在，最有意思的部分来了！
这同一颗恒星的280条光谱之中，有一些是在凌星时测到的，另一些则是在没有凌星的时候测到的。两种光谱并不完全相同，这是因为——凌星发生的时候，除了会有一部分星光被行星遮挡以外，还有一部分星光会穿透这颗行星的大气层，然后再射到韦布望远镜眼中（图二）。
凡走过必留下痕迹。如此一来，这颗太阳系外行星大气的部分特性，就被烙印在了这些恒星光谱中——确切来说，是被烙印在了这两类光谱极其细微的差异之中。
于是，天文学家得到了系外行星WASP-96 b的大气透射光谱（图三），展示了穿透行星大气的过程中，不同波段的星光如何被行星大气吸收。根据这条光谱中不同“山峰”的位置、高度和形状，我们知道那颗行星的大气中有水蒸气，有云，有雾霾，大气温度高达725℃。
就像前面说过的，这颗行星太过炎热，明显不适合人类生存。但这是迄今为止天文学家获得的最详细的红外系外行星透射光谱，分辨率、精确度和频率覆盖度都远远超过以往。
要知道，这同样只是韦布望远镜的一次小试牛刀而已。还有数以千计已知的太阳系外行星，等着韦布望远镜用同样的方法去解读它们的大气，其中不乏类似地球这样位于恒星宜居带内的岩石星球。
过不了多久，我们就会听到韦布在太阳系外行星领域再传捷报。如果运气够好的话，说不定在我们的有生之年，韦布真能从某颗太阳系外行星的大气中发现外星生命存在的证据。
果真如此的话，对于我们人类来说，算是个好消息还是个坏消息呢？[思考]
哎呀，第二张图又扯了这么多…… 要去准备晚饭了，晚上有空再继续聊吧！！
图源：1、3，NASA, ESA, CSA, STScI；2，Christine Daniloff/MIT, Julien de Wit
昨晚发布的第二张彩图，其实不能算照片，只能说是图表。但它完美展现了韦布望远镜特别牛的一个能力，也是它上天之后天文学家期待能够实现的重大科学目标之一 ——观测系外行星。凭借在红外波段的超强灵敏度，韦布望远镜将观测太阳系外行星的大气，判断那些行星是否适宜生命居住，甚至侦测那里有没有生命活动的迹象。
是的，人类已经在太阳系外找到了超过5000颗行星。它们绕着其他恒星旋转，有着千奇百怪的特性。除了极少数以外，绝大多数系外行星无法直接成像观测，只有通过巧妙的方法，从恒星星光中抽丝剥茧，才间接推断出它们的存在，获得诸如质量、大小、公转周期之类极为有限的信息。对于更多细节——比如那里是否有风霜雨雪，是否有江河湖海，是否有外星生命甚至地外文明——基本上可以说是一无所知。
这次观测的WASP-96 b，就是这样一颗典型的系外行星，发现于2013年，位于凤凰座，距离地球约1120光年。它绕着一颗类似太阳的恒星旋转，质量大约是木星的一半，个头比木星略大，公转一圈只需要3.4天。这意味着它离恒星极近，只有地球到太阳距离的1/20不到。可想而知，这颗行星会热成什么样子，应该是不适宜咱们人类生存了吧……
跟已知的许多系外行星一样，WASP-96 b是通过凌星法发现的。所谓“凌星”，是指在绕恒星公转的过程中，行星恰好会从恒星和地球之间经过。此时行星短暂地遮挡一部分星光，导致恒星亮度会稍稍“变暗”一些。通过监测恒星亮度的周期性“变暗”来间接发现行星，这种方法就是凌星法。
韦布望远镜使用近红外成像及无缝光谱仪（NIRISS），对这颗行星的恒星（即WASP-96）进行了6个多小时的观测，每1.4分钟测量一次，一共测量了280次。以观测时间为横坐标，以测到的恒星亮度为纵坐标，能画出这段时间内恒星的光变曲线（图一）。很明显，这段时间内发生了一次凌星，在凌星发生时恒星亮度出现了下降，而在凌星前后恒星亮度保持稳定。
别看光变曲线上画出来还挺明显的，实际上行星WASP-96 b遮挡恒星时，恒星亮度只下降了1.5%。只不过因为NIRISS极为灵敏，能够探测到0.02%的亮度变化，才使得凌星导致的星光变暗如此“显著”。这么精细的光变曲线，可以进一步完善对这颗行星直径、周期及轨道特性的测量结果。
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