系外行星的話題 讓普羅大眾和天文學家都興趣濃厚
那裡外觀如何? 人類能呼吸? 有生命存在?
回答這些問題之前，必須先偵測並研究 遙遠天體上，稀薄的大氣
蒐集系外行星的指紋
系外行星大氣能提供相當豐富的資訊
斷定大氣的成分和厚度
能讓天文學家推論行星許多其他特性 譬如：溫度
氣壓、環境是否適合生命存在
但研究系外行星大氣並不容易
行星本身不發光 和母恆星相比又極微小
研究系外行星大氣的唯一方法是 監測母恆星的星光變化
當系外行星行經母恆星和地球之間-- 這現象我們稱為"掩星"
在"掩星"期間 會有極少量星光穿過外行星大氣
並和外行星大氣裡的化學元素交互作用
大氣裡每個原子和分子皆吸收特定波長
其他波長則不吸收
這樣，藉觀測掩星期間的恆星光
天文學家能從恆星光譜中
找到系外行星大氣的指紋
每個元素在光譜中留下獨特的暗線，又叫做吸收譜線
這些暗線好像化學的指紋 顯示大氣的成分
線條越粗，對應了大氣裡該化學元素較多
但即使化學元素量多的明顯線條 偵測這麼微弱的訊號仍極困難
因為僅少量星光和外行星大氣有發生交互作用
哈伯望遠鏡是少數能對行星大氣進行研究的 強大望遠鏡之一
透過多種儀器廣泛收集了 紫外光、可見光、近紅外光
這些是完整描述系外行星大氣 不可或缺的
儘管哈伯望遠鏡 能力如此強大
天文學家分析系外行星大氣的儀器需求 仍是哈伯無法滿足的
哈伯望遠鏡只在少數幾個頻段中偵測得到 最強的吸收譜線
這對掌握大氣成分和行星外貌如何 或許足夠
但欲知更多細節則不可能
哈伯望遠鏡正在幫我們更了解行星大氣科學研究
與此同時
天文學家還需要其他更大、靈敏度更高的儀器
偵測大氣光譜裡更微弱的訊號
由NASA/ESA/CSA合作建造的 "韋伯太空望遠鏡" 將滿足這份期待
翻譯：黃珞文
審校：周美吟博士 中研院天文所