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超高温行星WANFDM-544SP-79b没有蓝天

天文学与空间 2021-11-25 00:00:26

这是一幅艺术家对离我们780光年的超高温系外行星WASP-79b的插图

这颗行星的轨道危险地靠近一颗比我们的太阳热得多的恒星

这颗行星比木星大,其非常深的雾状大气在3000华氏度(熔融玻璃的温度)时发出咝咝声

哈勃太空望远镜和其他天文台测量了星光是如何通过行星大气过滤的,从而可以分析其化学成分

哈勃探测到水蒸气的存在

信用:美国宇航局,欧空局,和L

Hustak (STScI) 巨大的、超热的木星大小的行星WASP-79b的天气预报是潮湿的蒸汽、零散的云、铁雨和黄色的天空

美国宇航局的哈勃太空望远镜与智利的麦哲伦财团的麦哲伦二号望远镜合作,分析这颗行星的大气层,这颗行星围绕着一颗比我们的太阳更热、更亮的恒星运行,它位于距地球780光年的埃利达纳斯星座

在太阳系外行星中,环绕太阳以外恒星的行星中,WASP-79b是迄今为止观测到的最大的行星之一

最近公布的结果令人惊讶的是,这颗行星的天空没有任何证据表明存在一种叫做瑞利散射的大气现象,在这种现象中,某些颜色的光被高层大气中非常细的尘埃粒子散射

瑞利散射通过散射更短(更蓝)波长的阳光使地球的天空变蓝

研究人员说,因为WASP-79b似乎没有这种现象,白天的天空很可能是黄色的

“这是一个未知大气过程的强烈迹象,我们只是没有在物理模型中考虑到这一点

马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的克里斯汀·肖沃尔特·索特森说:“我已经向许多同事展示了WASP-79b的光谱,他们一致认为‘这太奇怪了’。”

该团队希望找到其他条件相似的行星,以了解更多信息

“因为这是我们第一次看到这种情况,我们真的不确定原因是什么,”索森说

“我们需要密切关注像这样的其他行星,因为它可能预示着未知的大气过程,我们目前还不了解

因为我们只有一颗行星作为例子,所以我们不知道这是否是与行星演化相关的大气现象

" 炽热的木星轨道离它们的恒星如此之近,以至于传统观点认为,它们在行星系统寒冷的外部膨胀成冷气体后,会向内迁移到围绕恒星的紧密轨道上

WASP-79b仅用3天半就完成了一次轨道飞行

但是这颗行星位于一个不寻常的围绕恒星的极地轨道上,这违背了科学家关于行星如何形成的理论——尤其是对于热木星来说

新的结果可能会给类似行星的历史提供更多线索

一些炽热的木星似乎有朦胧或多云的大气层,而另一些木星似乎有清澈的大气层

如果它像其他炽热的木星一样,WASP-79b可能有分散的云,被提升到高海拔的铁可能会像雨一样沉淀下来

WASP-79b的质量是木星的两倍,温度如此之高,以至于它有一个很大的大气层,这是研究星光的理想场所,星光在朝向地球的过程中被过滤并侵蚀大气层

为了研究这颗行星,研究小组在智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦二号望远镜上使用了摄谱仪——一种分析光波长以观察化学成分的仪器

他们预计由于瑞利散射,蓝色星光的数量会减少

相反,他们看到了相反的趋势

波长越短、越蓝的光似乎越透明,表明大气吸收和散射越少

这一结果与美国国家航空航天局凌日系外行星调查卫星对黄蜂-79b进行的独立观测一致

WASP-79b也是作为哈勃太空望远镜的全色比较系外行星资金(PanCET)计划的一部分被观测到的,这些观测表明WASP-79b的大气中有水蒸气

基于这一发现,这颗巨大的行星被选为美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜的早期释放科学目标

韦伯有望在更长的红外波长上提供更多的光谱数据

这些观察可能会揭示更多行星大气中水蒸气的证据,并将提供行星化学组成的详细视图,这可能有助于揭示这种特殊光谱的潜在来源

该结果发表在2020年1月的《天文学杂志》上

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