新的研究发现了HD 149026 b大气层中的水蒸气，这是一颗类似土星的炙热系外行星，位于大约250光年外的武仙座。这颗炙热的气态巨行星与土星大小相似，以极近的距离围绕其主恒星运行。
艺术家构想的 HD 149026 b。在这颗热土星的大气层中发现了水蒸气的证据。资料来源：天体生物学中心
它围绕一颗富含金属的演化恒星 HD 149026 运行，比水星围绕太阳运行的距离近 10 倍，因此一年只有大约 2.9 天。这种近距离导致这种高温气体巨星的温度飙升到 1500 开尔文以上。具体来说，HD 149026 b 的平衡温度约为 1700 开尔文，其温度甚至足以融化最坚固的钢铁。
为了探测这颗行星的大气特征，研究小组使用了一种名为透射光谱学的技术。相对于地球上的观测者而言，当行星凌日或从其宿主恒星前方经过时，恒星的部分光线会穿过行星的大气层。
这些星光被大气中的各种气体吸收，形成行星吸收光谱，并印刻在恒星光谱上。通过将恒星光谱从行星光谱中分离出来，比如减去在凌日之外观测到的光谱（那里没有行星的大气吸收），就可以识别出行星的大气特征。
观测系外行星大气的一个主要挑战是明亮恒星与暗淡行星之间的对比度极高。这使得行星的大气特征很难被探测到，往往被掩盖在恒星光子噪声之下。
如果我们观测到的行星温度更高（导致大气层更广阔，更容易被探测到），与宿主恒星的距离更近（更容易分离恒星和行星光谱），或者两者兼而有之，那么行星特征的强度就会更强。热气态巨行星同时具备这两种特性，因此是透射光谱观测的理想目标，不过它们的大气特征仍然难以探测。
参考文献：Sayyed A. Rafi、Stevanus K. Nugroho、Motohide Tamura、Lisa Nortmann 和 Alejandro Sánchez-López 于 2024 年 8 月 5 日发表在《天文学报》上的论文："利用高分辨率透射光谱发现富金属热土星大气层中的水蒸气证据"。
编译自/ScitechDaily