据物理学家组织网站近日报道，美国天文学家团队利用高分辨率光谱技术首次探测到系外行星大气中的化学元素钾。
二十年前，科学家预测可以在热木星的大气中检测到钾和钠。热木星是一颗温度高达数千摄氏度的气态行星，距离其主恒星相对较远。虽然科学家此前曾在热木星的大气层中发现过钠，但从未发现过钾。
现在，由美国物理研究所（AIP）博士生英格·凯尔斯（Inge Kells）领导的团队利用亚利桑那州大型双筒望远镜（LBT）上的波茨坦梯形偏振光谱仪（PEPSI）来研究类木星系外行星。 HD189733b上的大气经过深入研究，首次发现了钾。
HD189733b距地球64光年，大小与木星相似，绕其母星（红巨星）运行，轨道周期为53小时。在这项研究中，科学家使用了凌日法——。当行星从恒星前面经过时，恒星的光线会发生变化。他们分析了恒星光谱的变化并发现了钾。
在光谱中，不同的元素产生不同的吸收特征，可以通过分析这些特征来分析大气的成分。然而，热木星大气中云的存在极大地削弱了光谱的吸收特性，使得它们难以被探测到。即使对于迄今为止科学家研究得最深入的热木星HD189733b，科学家们对光谱中各种元素的吸收情况仍然知之甚少。
现在，利用LBT的集光能力和PEPSI的高光谱分辨率，研究团队首次获得了高分辨率图像，证实了钾的存在。通过这些新的测量，研究人员可以比较钾和钠的吸收信号，以了解更多有关这些系外行星大气中的凝结或光电离等过程的信息。
“我们在传输过程中拍摄了一系列光谱并比较了吸收深度，”凯尔斯说。我们在凌日期间检测到了钾信号，但正如预期的那样，这些信号在凌日周围消失了，这表明吸收是由行星大气层引起的。
