科學家在太陽系外行星大氣層中發現甲烷氣體

據美國國家地理雜誌3月20日報道，日前，科學家在太陽系外行星大氣層中探測到甲烷氣體的存在，這是科學家第一次在遙遠的太陽系外行星中發現有機生命分子。通過研究該行星大氣層中氣體成分將揭示它的形成和進化過程。

存在甲烷和水

這顆行星被命名為「HD 189733b」，又被稱為「熱木星」，是一顆與主恆星近軌道運行的巨大氣體行星。它位於距離地球63光年的狐狸星座。據悉，科學家首次發現它是在2005年，2007年，天文學家使用美國宇航局「斯皮策」太空望遠鏡探測到該行星上有水存在的跡象。目前，天文學家使用「哈勃」太空望遠鏡在驗證其表面存在水的同時意外地發現了甲烷氣體。

太陽系外行星的觀測一直是科學家進行天文學研究的一個難題，由於距離太遠科學家在圖像觀測時很難將行星與其主恆星分離開。在研究HD 189733b時，研究小組使用了哈勃太空望遠鏡上的分光計，這種裝置可以將穿過行星大氣層的光線分割成為不同的波段。負責此項研究的加州理工學院噴氣推進實驗室研究員馬克?斯溫說，「在太陽系外行星的大氣層中第一次探測到有機分子構成的甲烷氣體，這是非常重大的消息！」目前，這項研究發表在本周出版的《自然》雜誌上。

凌日行星

HD 189733b是一顆「凌日行星」(transiting planet)，即每次繞軌道運行時，它都會從其恆星前方經過。斯溫的研究小組在這種特殊的運行軌道基礎上通過恆星的光線研究該行星的大氣層成分。

當這顆凌日行星運行到其恆星的前方時，通過測量恆星光線的下降以及觀測恆星光線中不同波長的亮度變化，研究人員能夠測定這顆行星大氣層中的化學成分構成。分析結果表明，大氣層中存在著甲烷氣體和水蒸汽，但沒有二氧化碳氣體。之前研究人員曾認為二氧化碳可能大量地存在於該行星頂端大氣層。

科學家們在太陽系外行星上探測到甲烷氣體和水蒸汽的存在感到非常欣喜，甲烷和水是構成有機生命分子的基本元素，這意味著HD 189733b有可能形成氨基酸分子結構，氨基酸分子是構成生命細胞的蛋白質。

搜尋生命

在地球上甲烷的存在通常孕育著生命體的出現，但是由於HD 189733b上的溫度非常極端，科學家認為這顆巨大氣體行星可能無法支持生命。

甲烷被認為存在於許多巨大氣體行星的大氣層中，在太陽系內的氣體行星中，木星、土星、天王星和海王星都可探測到甲烷氣體。美國亞利桑那州大學研究員亞當?肖曼稱，斯溫研究小組的探測方法將有助於其他天文學探索項目。他在《自然》雜誌新發現欄目撰寫的一篇評論文章指出，今後當科學家探測到由岩石構成的凌日行星時，使用斯溫的探測方法將潛在地能夠判斷出行星大氣層的成分。由於生命體存在可以改變大氣層中的化學成分，探測大氣層中的化學成分將是搜尋生命體的最好依據。