據(jù)網(wǎng)上消息，美國物理聯(lián)合會(AIP)的博士生英格·凱爾斯領(lǐng)導(dǎo)的團隊近日借助位于亞利桑那州的大型雙目望遠鏡(LBT)上的波茨坦梯形偏振光譜儀(PEPSI)，對類木星系外行星HD189733b上的大氣進行了深入研究，首次發(fā)現(xiàn)了鉀。

行星HD189733b距地球64光年，大小與木星相仿，圍繞其母星(一顆紅巨星)運行，公轉(zhuǎn)周期為53小時。在本研究中，科學(xué)家們借助凌日法——行星經(jīng)過恒星面前時，恒星的光會發(fā)生變化，分析恒星光譜的變化，發(fā)現(xiàn)了鉀。早在20年前，科學(xué)家就預(yù)測可以在“熱木星”（“熱木星”是一種氣態(tài)行星，其溫度為幾千攝氏度，距離其主恒星比較遙遠）的大氣層中探測到鉀和鈉。雖然科學(xué)家此前已在“熱木星”的大氣中發(fā)現(xiàn)了鈉，但一直沒有發(fā)現(xiàn)鉀。

現(xiàn)在，借助LBT的聚光能力和PEPSI的高光譜分辨率，研究團隊首次獲得了高分辨率圖像，確認了鉀的存在。有了這些新的測量數(shù)據(jù)，研究人員可以比較鉀和鈉的吸收信號，從而更多地了解這些系外行星大氣中的冷凝或光電離等過程。在光譜中，不同元素會產(chǎn)生不同的吸收標記，對其進行分析可以分析大氣的組成。然而，“熱木星”大氣層中云層的存在會極大地削弱光譜的吸收特性，因此很難探測到它們。凱爾斯說：“我們在凌日期間拍攝了一系列光譜，并比較了吸收深度。在凌日過程中，我們檢測到了鉀元素的特征，但這些特征如預(yù)期的那樣，在凌日前后消失了，這表明吸收是由行星大氣引起的?！?/p>

波茨坦梯形偏振光譜儀(PEPSI)是亞利桑那州大型雙目望遠鏡的高分辨率階梯光柵光譜儀。它利用大型雙目望遠鏡(LBT)的兩個8.4米孔徑望遠鏡，通過兩個永久安裝的焦點站(PFU)將光線信息發(fā)送到光譜儀。設(shè)備光譜分辨率高達270,000圖像分辨率并且覆蓋全光學(xué)波長觀測范圍。兩個相同但獨立的斯托克斯IQUV旋光儀能夠同時觀察具有高光譜和時間分辨率的圓形和線性偏振光。除了LBT之外，PEPSI還可以通過450米光纖線路與梵蒂岡先進技術(shù)望遠鏡(VATT)配合使用。

波茨坦梯形偏振光譜儀(PEPSI)