近日,NASA发现一颗超热类木星球WASP-79b,常年无法看到蓝天

木星大小的巨型行星WASP-79b的天气预报是潮湿的、散落的云、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集团的麦哲伦二号望远镜合作,分析了这颗行星的大气层,这颗行星的轨道比我们的太阳还要热和明亮,它位于埃里亚努斯星座中,距离地球780光年。在环绕我们太阳以外恒星的系外行星中,WASP-79b是迄今观测到的最大行星之一。

近日,NASA发现一颗超热类木星球WASP-79b,常年无法看到蓝天

这是一个艺术家的插图,超级热系外行星WASP-79b,位于780光年以外.这颗行星的轨道不稳定地接近一颗比我们的太阳热得多的恒星。这颗行星比木星还要大,它的大气层非常深,朦胧,在华氏3,000度的温度下--熔融玻璃的温度--发出刺耳的嗡嗡声。哈勃太空望远镜和其他天文台测量了星光是如何穿过地球大气层的,从而可以对其化学成分进行分析。哈勃探测到水蒸气的存在。

学分:美国航天局、欧空局和L.Hustak(STScI)

在最近发表的结果中,令人惊讶的是,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,某些颜色的光被上层大气中非常细小的尘埃粒子分散。瑞利散射是通过散射更短(更蓝)波长的阳光使地球的天空变蓝。

研究人员说,由于WASP-79b似乎没有这种现象,白天的天空可能会变黄。

位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(Johns Hopkins University Application物理学实验室)的克里斯汀·肖瓦特·索岑(Kristin Showalt Sotzen)说,“这有力地表明了一个未知的大气过程,我们只是在物理模型中忽略了这一点。我已经向许多同事展示了WASP-79b光谱,他们的共识是‘这很奇怪’。

该小组希望找到其他具有类似条件的行星来了解更多情况。

Sotzen说:“因为这是我们第一次看到这种情况,我们真的不知道原因是什么。”“我们需要密切关注其他类似行星,因为它可能表明了我们目前不了解的未知大气过程。因为我们只有一颗行星作为例子,我们不知道这是否是一个与行星演化有关的大气现象。”

热木星的轨道如此接近它们的恒星,因此传统的观点是,它们在行星系统寒冷的外部区域被冷气膨胀后,向内迁移到围绕恒星的紧密轨道上。黄蜂79b只需3 1/2天就能完成轨道。但这颗行星正处于与恒星不寻常的极地轨道上,这与科学家关于行星如何形成的理论背道而驰--特别是对于热木星而言。

新的研究结果可能会为类似行星的历史提供更多线索。一些热木星似乎有朦胧或多云的大气,而另一些似乎有清晰的大气。如果它和其他热木星一样,WASP-79b可能有分散的云层,而铁被提升到高空时可能会像雨一样沉淀下来。

黄蜂79b的质量是木星的两倍,而且太热了,所以有一个很长的大气层,这对于研究星光是非常理想的,因为星光是经过过滤并在向地球移动的过程中掠过大气层的。

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光谱仪--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。较短、更蓝的光波长似乎更透明,表明大气的吸收和散射较少。这一结果在NASA的凌日外行星测量卫星(TESS)对WASP-79b进行的独立观测中是一致的。

黄蜂79b也作为哈勃太空望远镜全色比较外行星财政部(PanCET)计划的一部分被观测到,这些观测表明WASP-79b的大气中存在水汽。基于这一发现,这颗巨大的行星被选为NASA即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜的早期释放科学目标。Webb有望在更长的红外波长上提供更多的光谱数据。这些观测结果可能会揭示更多地球大气中水汽的证据,并将提供行星化学组成的详细视图,这将有助于揭示奇特光谱的潜在来源。

这个结果发表于2020年1月天文杂志.

哈勃太空望远镜是美国航天局和欧空局(欧洲航天局)之间的一个国际合作项目。美国宇航局位于马里兰州绿带的戈达德太空飞行中心管理着这架望远镜。位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STSCI)进行哈勃科学操作。STSCI是由华盛顿特区的大学天文学研究协会为NASA运作的。

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页面更新:2024-05-16

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