從概念(儀器示意圖，上圖)到望遠鏡表征(科羅拉多大學測試設施中的艘英CUTE飛行望遠鏡，中圖)，宇宙再到交付帶內光譜分辨率測試數據(下圖)的飛船CUTE儀器開發。鳴謝:uux.cn/天文雜志(2023)。提供DOI: 10.3847/1538-3881/aca8a2
（神秘的關于地球uux.cn）據博爾德科羅拉多大學：一艘谷物盒大小的宇宙飛船收集了被稱為“熱木星”的大型膨脹行星的大氣的精確測量數據。由科羅拉多大學博爾德分校的細節一個團隊領導的這一發現，可能有助于揭示這些和許多其他世界周圍的熱木星大氣是如何逃逸到太空中的。
這些觀察是艘英來自勤奮工作的美國國家航空航天局航天器的第一批結果，該航天器被稱為科羅拉多紫外線傳輸實驗(CUTE)。宇宙
該任務的飛船首席研究員凱文·弗朗斯(Kevin France)將于12月11日周一下午4:30在舊金山舉行的美國地球物理學聯合會2023年會議上向媒體公布該小組的結果。
這個只有14英寸長的提供小型航天器可能很可愛，但它發表在《天文學雜志》上的關于科學發現卻一點也不可愛。自2021年9月發射以來，細節CUTE已經將其單個紫外望遠鏡對準了一系列距離地球數百光年的熱木星熱木星。
熱木星是銀河系中最熱、最狂暴的行星之一。顧名思義，它們是像我們的木星一樣的氣體巨星。然而，這些行星離它們的母星更近，大約每隔幾個地球日完成一次軌道運行。在這個過程中，恒星輻射將熾熱的木星加熱到幾千華氏度，它們的大氣層膨脹到巨大的尺寸，有點像烤箱里的面包。
研究人員長期以來一直懷疑，恒星輻射的不斷撞擊可能會在數百萬至數十億年的時間里剝離一些系外行星周圍的大氣。來自CUTE的數據表明，這一過程可能沒那么簡單。
這個可愛的團隊，包括幾名本科生和研究生，到目前為止已經觀察到了七顆熱木星，還會有更多。他們中的一些人似乎正在失去他們的大氣，但其他人沒有。
LASP大氣和空間物理實驗室以及天體物理學和行星科學系的副教授France說:“行星似乎正以各種各樣的方式出現。”。
他補充說，CUTE正在幫助科學家建立他們的領域指南，以了解銀河系中存在的多種行星，包括那些看起來一點也不像地球近鄰的行星。
“我們想了解我們的太陽系如何融入宇宙中的太陽系家族，”法國說。“這意味著了解大行星、小行星、有生命的行星和絕對沒有生命的行星——以及在這些行星上運行的所有重要物理過程。”
這里越來越熱了
可愛的科學成功之路并不容易。
當飛船首次進入繞地球軌道時，法國和他的同事們很快注意到它似乎遇到了一些小故障——這是許多小型衛星或立方體衛星的正常問題，這些衛星經常測試從未飛入太空的技術。有一次，保護可愛望遠鏡的快門在不應該關閉的時候突然關閉。
這個包括幾名本科生和研究生的團隊沒有放棄。研究人員命令飛船打開快門，然后耗盡給它供電的電池，防止儀器再次關閉。
“可愛今天仍然在工作和收集數據，”法國說。“當我們獲得第一個真正的科學成果時，真的很興奮。”
可愛觀察遙遠的行星從它們的母星前面經過，導致這些恒星發出的紫外線在這個過程中變暗。在某些情況下，航天器非常精確，它可以檢測到星光何時變暗，只有1%。
在9月份發表在《天體物理學雜志快報》上的一篇論文中，研究人員描述了他們對一個名為WASP-189b的世界的觀察。這顆行星圍繞著天秤座的一顆恒星運行，距離地球300多光年，或數萬億英里。根據該團隊的結果，它也非常溫暖，其大氣溫度達到大約15，000華氏度。這比太陽表面要熱上千度。
CUTE的觀察還表明，WASP-189b周圍的氣體正以每秒約4億公斤(近9億磅)的驚人速度逸出。
行星進化
并不是所有可愛的行星在最初的兩年里都如此令人興奮。在未發表的結果中，該團隊觀察到了第二顆名為睫毛膏-4b的行星，它似乎沒有失去太多氣體。其他的，像KELT-9b，落在中間的某處。
法國和他的同事們希望他們的結果能夠幫助揭示為什么一些行星失去了大部分的大氣層，而另一些則基本保持不變。他懷疑這與行星本身(更大的行星產生更強的引力)和它們的恒星的動力學(更活躍的恒星可能比安靜的恒星對行星造成更大的破壞)的結合有關。
隨著時間的推移，這些相同的過程可能會塑造地球太陽系內外的行星。例如，科學家們認為火星曾經擁有更厚的大氣層，但太陽在數十億年的時間里侵蝕了它。
大氣逃逸也可以解釋一類被稱為“超級地球”的行星的起源，這類行星比我們的世界略大。
“有很多證據表明，超級地球最初是像海王星一樣大小的行星，具有巨大而膨脹的大氣層，然后失去了如此多的質量，只剩下巖石核心和可能的稀薄大氣層，”法國說。
他說,“可愛”最大的遺產可能是它對學生的影響。該任務的小團隊約20人，參與了航天器生命的幾乎每個方面——從建造衛星到發射衛星，向其發送命令，然后下載和分析科學數據。CUTE目前正在地球表面上方約326英里(525公里)的軌道上運行，預計將于2027年重返大氣層。
“所有這些事情都是在大型美國國家航空航天局任務中發生的，只是規模更大，”France說。“我們的學生和早期職業科學家從提案階段一直到獲得科學產品都獲得了完整的經驗。”
作者:綜合
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