2024-09-21 09:08

铁风和熔融金属雨肆虐着一颗地狱般的热木星系外行星

把手指角放低。“铁风和金属雨”对于重金属乐队的专辑来说可能是一个很棒的名字,但它也相当准确地预测了一颗名为WASP-76b的地狱般的系外行星的天气。这个星球上铁风的发现证明了太阳系之外的一些行星是多么的“陌生”。

这颗奇怪而充满敌意的太阳系外行星或“系外行星”位于双鱼座,距离地球约634光年,温度约为4350华氏度(2400摄氏度),足以蒸发铁并导致铁雨袭击行星表面。

这些令人生畏的温度来自WASP-76b靠近它的恒星,这将其归类为“热木星”行星。这种接近也导致这颗行星被潮汐锁定在它的恒星上,这意味着它的一面总是面对太阳,永久地向太阳发射辐射。

最近,来自日内瓦大学(UNIGE)和行星国家研究能力中心(NCCR行星)的一组科学家发现了高速风的存在,这些风将汽化的铁从行星永久的“白天面”带到相对较冷的“夜晚面”,而“夜晚面”永远面向太空。

一旦到达WASP-76b的夜侧,由于行星永久暗面温度较低,铁就会凝结并以熔融金属液滴的形式落下。

“这是第一次在这颗系外行星的白天进行如此详细的光学观测,提供了关于其大气结构的关键数据,”该研究的主要作者、Astrofísica e Ciências do esparado研究所的博士生Ana Rita Costa Silva在一份声明中说。“我们的观察表明存在强大的铁风,可能是由大气中的热点推动的。”

不再是我比WASP-76b还要多

Silva和他的同事们利用安装在甚大望远镜(VLT)上的岩石系外行星梯队光谱仪和稳定光谱观测(ESPRESSO)仪器观察了来自行星白天的光线,得出了他们的结论。

ESPRESSO以其精度和稳定性而闻名,使团队能够收集WASP-76b的高分辨率光谱。这些光谱揭示了铁原子穿过热木星大气层的特征。这种被称为“高分辨率发射光谱”的技术已经被证明是研究系外行星大气的有力工具。

“ESPRESSO进行如此精确测量的能力至关重要,”团队成员、UNIGE天文学家、NCCR行星小组成员克里斯托弗·洛维斯(Christophe Lovis)解释说。“这种精确度使我们能够以前所未有的细节探索像wasp - 76b这样的系外行星大气中的动态过程。”

自2013年首次发现WASP-76b以来,它一直处于系外行星研究的前沿。它从未远离头条新闻,并继续以其暴力的条件令人难以置信,这使我们中的一些人感激生活在一个相对柔和的太阳系。

例如,就在今年4月,研究人员在这颗暴力行星的大气中观察到一种彩虹般的效应,称为“荣耀”。这是第一次在太阳系外看到彩虹状的彩色同心光圈,这种光圈只有在特殊条件下才会出现。

这一发现和铁风的新发现证明了系外行星的大气是多么复杂。特别是铁风的新发现,可以帮助科学家建立这颗系外行星气候的3D模型,有朝一日可以帮助他们预测发生在其他热木星行星和不同类型系外行星上的类似现象。

“对wasp - 76b的研究向我们展示了超热木星上的极端大气条件,”发现小组成员、NCCR行星小组成员、研究员大卫·埃伦赖希总结道。“对这类行星的深入分析为我们更好地了解整个行星气候提供了有价值的信息。”

该团队的研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。