第44章 TrES－2b (4/8)

氨分子分解：nh?

→

n

+

h?，分解温度约400°c；

-

甲烷分解：ch?

→

c

+

h?，分解温度约1500°c（但在tres-2b的低气压环境下，分解温度会降低）。

这些分解产生的自由基和原子，无法重新组合形成稳定的云层颗粒，导致大气层缺乏反射性成分。

（2）大气层电离与等离子体形成

更高温度下，大气层中的气体开始电离，形成等离子体：

-

氢原子电离：h

→

h?

+

e?，电离能约13.6电子伏特，对应温度约1.6x10?k；

-

氦原子电离：he

→

he?

+

e?，电离能约24.6电子伏特，对应温度约2.9x10?k。

虽然tres-2b的大气层温度（980°c

≈

1.2x103k）还不足以让氢完全电离，但部分电离已经发生，产生了自由电子和离子。这些带电粒子对光的散射方式与中性分子完全不同——它们更倾向于吸收而不是反射光。

（3）热辐射主导的光学性质

在极高温度下，行星的热辐射成为主导光学性质的因素：

-

基尔霍夫定律：在热平衡状态下，行星的发射率等于吸收率；

-

维恩位移定律：高温物体的辐射峰值向短波方向移动。

tres-2b吸收了大量可见光（波长0.4-0.7微米），然后以红外辐射（波长＞1微米）的形式重新发射。这种吸收-再发射机制，使其在可见光波段显得异常黑暗。

3.

新的假说：碳基大气层的可能性

2020年，一个国际研究团队提出了一个大胆的假说：tres-2b的大气层可能富含碳基分子，这些分子具有强烈的吸光特性。

（1）碳氢化合物的吸光特性

碳氢化合物（如乙炔c?h?、乙烯c?h?、苯c?h?）在紫外和可见光波段有强烈的吸收带：

-

乙炔：在1.5微米附近有强吸收带；

-

乙烯：在1.7微米附近有吸收带；