神奇的科学，我们是如何知道150光年以外行星的大气组成

有没有想过我们怎么知道我们没有去过的行星上的大气是什么样的？我们又是如何从150光年远的地方看到行星的大气。我们知道木星，木卫二等的大气成分，但我们又怎么知道我们没有去过的行星的大气成分呢？下面就让小编来告诉你吧。

现在我们都知道木星的大气层主要由氢气和氦气组成，木卫二有着非常稀薄的氧气层,HD209458b，一个154光年外与木星大小相当的围绕着HD209458旋转的太阳系外行星，他拥有氢，碳，氧，钠，二氧化碳，甲烷，甚至水蒸气组成的大气层。

虽然我们未曾到过以上任何一个星球去直接采集空气样本，其实我们也根本不用去。我们只需要观察它们，就可以研究其他行星卫星与系外行星的空气（大气层）组成，尤其靠观测光线反射或穿越大气层，当你用光来照射气体时，分子会吸收光线并散射不同频率不同量的光。

如果我们直接把传输过或散射过的光用棱镜或衍射光栅分离成它的构成颜色的话，我们就可以看见一个分子的光吸收“指纹”。哦这是氢气，这是氮气，氧，甲烷，二氧化碳等等。所以当我们观察从行星大气层反射的太阳光线并且注意到某些光线波段有某些高峰时，我们可以小心的将它们对比已知气体分子的指纹，这样不但可以知道大气组成，甚至能够知道他们的相对丰度（浓度）。

实际上，我们根本不用看见行星本身就能够研究它的大气，很多戏外行星因为经过母恒星前方才被我们发现，而我们会看到红星光率的下降，但是如果一个，但是如果一个希望星星有大气层的话，大气层里的气体分子就会挡下某些额外的光谱频率，这样根据分子指纹我们就可以进行同样的气体匹配。这就是我们为什么可以知道HD209458 b大气成分的原因！

当然，在实际生活中用分子指纹来学习系外行星大气层构成是非常困难的，因为某些行星的大气非常稀薄导致指纹非常模糊，而且我们需要大型的且非常敏感的望远镜和光谱仪，又因为大气层是非常复杂的，而行星的大气指纹可能是模糊的或者是很难匹配的，又因为一颗恒星的各个部分都发射出不同强弱和颜色的光线，因此一颗行星影响其恒星的光谱会取决于掠过恒星的哪个部分，然而聪明的天文学家们早已看穿这一切，所以我们能够知道几百光年外们“看”不到的行星大气组成。