詹姆斯·韦伯空间望远镜，美国詹姆斯韦伯太空望远镜-热闻精选-小童说事

詹姆斯韦伯太空望远镜将制作系外行星的大气层

艺术大师的描绘图：一些被英国国家航天局（NASA）的开普勒计划（Kepler mission）发觉的系外行星。（图片出处：NASA/JPL-Caltech）

系外行星在间距地球上十分遥远的地方紧紧围绕着非日光的恒星运行。例如，离地球上近期的系外行星，比邻星b（Proxima Centauri b）间距地球上4.2亿光年，或光在日光与地球上间不断走动了26.5千次。

对人眼来讲，太阳系行星中的行星皆以光亮的光斑呈现。但假如应用望眼镜，光斑将从绚丽多彩的夜空抽身出去并呈现自身的构造。相近的情况有：木星的大红斑、木星的星环和火花的冰面。

尽管以上状况在系外行星有发生的很有可能，和世界的间距阻拦了人们立即分析他们的表面。不论怎样，有方式学习培训大量有关系外行星的大气层并制作他们。

“我是一名在蒙特利尔大学（University of Montreal）学习培训天体物理学的哲学博士。我工作与叙述系外行星大气层的特点有关。更具体地说，我的科学研究致力于推动制作系外行星的机器设备，用以詹姆斯韦伯太空望远镜的天文台工作中。”

在2021年12月25日发送的望眼镜，被期待能刮起系外行星科学领域的改革创新。

检测与勾勒系外行星

除开极少数特殊情况，可以同时观查到来源于行星的光，大部分系外行星全是应用间接性方式检验到的。间接性方式包含观查行星的存有对其恒星传出的光的危害。

凌星法在系外行星检测中极为普遍。从大家的方面看来，当一颗系外行星从它的寄主星前边通过时，便会产生凌星。在凌星期内，来源于恒星的眼会降低，由于恒星的表层被行星一部分挡住。

光被分为相匹配于差异顏色的光波长光谱仪。当在好多个光波长上观查到凌星时，就会有很有可能精确测量系外行星的大气成分。例如，水分充足消化吸收红外线波长的光，使行星看上去更高，因为它的大气层阻拦了来源于恒星的绝大多数光。以相近的方法，还可以精确测量空气温度并检验云的存有。

除此之外，凌星行星还可以从它的恒星后边通过。这类只观查到来源于恒星的光的状况被称作次食。仔细观察这一点，很有可能可以分离出来出仅来源于行星的光，进而得到相关其大气层的附加信息内容。

凌星法对云的存有更比较敏感，而次食规律给予大量有关大气层温度的信息内容。

一般来说，我们在剖析系外行星的大气层时觉得其是一维物件。换句话说，它的成份和温度被以为只随海拔高度而转变，而不随其在经度和纬度上的部位而转变。与此同时考虑到这三个层面必须繁杂的实体模型及其相对高度的监测精密度。可是，仅考虑到相对高度也许会造成失效的近似值。例如，在地球上，赤道的温度远远高于两方面。

一些系外行星的大气层也是有极强的室内空间转变。热木星的多少与木星类似，他们的路轨十分挨近他们的寄主星，因而可以做到好几千℃的温度。

除此之外，这种行星通常以与他们紧紧围绕恒星同样的速率紧紧围绕本身转动。这代表在这种行星上，一天和一年的长短同样。如同大家只有从地球上见到太空的一侧一样，热类木星也仅有一侧自始至终面临着它的恒星。这种情况会致使被恒星点亮的大白天和始终处在黑暗中的夜里中间存有非常大的温度差。

制作方式

尽管不太可能立即观查系外行星的表层，但可以应用二种方式精确测量大气层的室内空间转变：相位差曲线图剖析和二次日全食投射。

相位差曲线图是来源于恒星-行星系统软件的光在转动过程中的转变。因为这颗行星在其路轨上匀速转动，因而我们可以先后见到其大气层的差异一部分。从这一数据信号中，可以制作出行星在经纬度上传出的光的强度。在热类木星的情形下，其大白天通常较热，来源于行星的较大视度在隔日食周边。相近地，曲线图的极小值在凌星周边，由于那时候观查到的是晚间。

在二次日全食投射中，系外行星的大白天侧获得了处理。从大家的方面看来，当这颗行星从其恒星后边出入时，它的一些一部分被掩藏起來，使人们可以防护其空气中给出一部分传出的光。根据检测每一个独立一部分传出的视度，就可以依据经度和纬度制作大气层的大白天侧。

詹姆斯韦伯太空望远镜的抵达

目前为止，相位差曲线图剖析早已依靠太空望远镜运用于好多个行星的勘察，包含哈勃、开普勒和苔丝太空望远镜。根据斯皮策太空望远镜的观察，二次日全食投射仅运用于一颗系外行星热木星 HD189733 b的勘察。殊不知，这种观察通常是在单一光波长下实现的，而且不可以给予这种系外行星中大气层运行全过程的详细界面。