河北
利用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）上的中红外仪器（MIRI），由前MPIA（德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所）博士生Sebastian Zieba（美国剑桥哈佛-史密森天体物理中心）和MPIA所长、研究首席研究员（PI）Laura Kreidberg领导的研究团队，分析了岩石系外行星LHS 3844 b的表面成分。
除了表征系外行星大气之外，这种破解围绕遥远恒星运行的行星地质特性的方法，是揭示其本质的下一步。这项研究的结果发表在《自然·天文学》期刊上。
一颗黑暗、无空气的岩石超级地球
LHS 3844 b是一颗比地球大30%的岩石行星，大约每11小时绕一颗寒冷的红矮星运行一周。它距离宿主恒星表面仅三个恒星直径，且被潮汐锁定在其轨道上。这意味着它自转一圈的时间与公转一圈的时间相同。
因此，LHS 3844 b的同一个半球始终面向其恒星，形成一个永久的昼侧，平均温度约为1000开尔文（约725摄氏度或1340华氏度）。LHS 3844系统距离地球仅48.5光年（14.9秒差距）。
“得益于JWST惊人的灵敏度，我们能够探测到来自这颗遥远岩石行星表面的光线。我们看到一块黑暗、炎热、贫瘠的岩石，没有任何大气层，”MPIA的Laura Kreidberg说道。
LHS 3844 b 表面暗黑，看起来可能像是月球或水星的放大版。这个结论来自科学家对该行星炽热昼半球发出的红外辐射的分析。然而，测量这种辐射时，我们无法直接看到行星；我们记录下的是恒星和绕行行星一起发出的光，亮度呈周期性变化。
MIRI 把该行星红外辐射中5到12微米的部分分成更小的波段，然后逐一测量每个波段的亮度。这就是天文学家所说的光谱，一种类似彩虹的光成分分布。几年前发表的斯皮策太空望远镜观测数据，也为这项分析提供了补充。
约束地质活动
就像系外行星大气研究借鉴了气候科学一样，新兴的系外行星地质学也借鉴了地球上的地质知识。Zieba、Kreidberg 和同事们跑了一些模型，还查了来自地球、月球和火星的岩石矿物模板库，想看看在 LHS 3844 b 的条件下，这些矿物会产生什么样的红外特征。
通过比较观测数据和这些计算结果，他们很有把握地排除了与地壳成分相似的可能——地壳通常富含硅酸盐矿物，比如花岗岩。
虽然这个结果并不太让人意外——即使在太阳系中，地球也是唯一拥有这类地壳的行星——但它可能透露出 LHS 3844 b 地质历史的细节。类地富含硅酸盐的地壳被认为是通过一个漫长的演化过程形成的，这一过程需要构造活动，通常需要水来充当润滑剂。岩石和地幔物质混合时，会反复熔化、凝固，较轻的矿物就留在了表面。
“因为LHS 3844 b缺少这样的硅酸盐地壳，我们可以断定，类似地球的板块构造不适用于这颗行星，或者它并不有效，”塞巴斯蒂安·齐巴说道。“这颗行星上很可能只有一点点水。”
那么关于这颗系外行星的岩石表面，我们能看出些什么呢？
相反，这种暗色表面说明它的成分有点像地球上的或月球上的玄武岩，又有点像地幔物质。不过，天文学家还试着做了更细致的分析。
他们做了个统计分析，看这个光谱和不同的矿物成分、结构是不是吻合。结果发现，大片凝固的玄武岩或岩浆岩区域最能解释观测到的情况。这些岩石里镁和铁很多，还可能有橄榄石。碎石或砾石这类压碎的物质也比较吻合，但细小的颗粒或粉末看起来更亮，和观测结果对不上——至少乍一看是这样。
如果没有大气层保护，行星就会遭受
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