一顆會下「鐵雨」的行星被關注,風速達每秒22公里,還有五彩光環

2024-05-08     科普大世界

原標題:一顆會下「鐵雨」的行星被關注,風速達每秒22公里,還有五彩光環

迄今為止,天文學家們已經發現了數千顆系外行星,它們的特徵各有不同。而在距離地球637光年外的一顆名為WASP-76b的系外行星尤其引人關注。近日,以其極端的氣候條件和獨特的光環現象引起了天文學家們的好奇。

WASP-76b是一顆超熱的類木星行星,其質量略小於我們的木星,大約相當於木星質量的90%,但它的體積卻幾乎是木星的兩倍。它所圍繞的主恆星WASP-76是一顆和我們的太陽很相似的黃矮星,但是兩者的距離非常近,比水星圍繞太陽還要近12倍,也就是說兩者的距離還不足500萬公里。

如此之近的距離也使得WASP-76b受到了強烈的恆星光熱輻射,導致其表面溫度高達2400攝氏度,這溫度足以使金屬蒸發。

而且由於兩者非常近,WASP-76b行星也已經被其主恆星引力鎖定,導致它在圍繞主恆星運行的過程中,只能以一面朝向恆星,這導致它朝向恆星的一面的溫度非常高,可超2400℃,但是它背向恆星的一面的溫度又很低。

那麼這就使得這顆行星上出現了一種現象,在它極熱的一面,溫度高到了鐵等很多種金屬也會被融化乃至氣化,這些大量的氣體受熱膨脹之後便向著較冷的一面流動,形成了極為狂暴的風,有天文學家根據觀測推論認為這顆行星上的風速高達每秒22公里,也就是一秒鐘就移動了22,000米。而在我們地球上,17級颱風的風速也才不過每秒62米。或者說這個星球上的風速是地球17級颱風風速的355倍。

在這樣極端的環境下,WASP-76b便出現了一種驚人的氣候現象——鐵雨。就是星體較熱一面的鐵等金屬蒸氣被吹到較冷一面之後,會凝結成「鐵滴」等金屬顆粒飄落下去,天文學家將其形象地稱之為「鐵雨」,這種現象在太陽系中是沒有的,在其他恆星周圍也很罕見。

除了鐵雨之外,天文學家們近期還在WASP-76b行星上發現了另一個令人驚嘆的現象——五彩光環。這一現象是通過歐空局的Cheops外行星特徵衛星以及其他任務提供的數據發現的。光環以五顏六色的同心圓形式出現,只在特定條件下才會顯現。這種光環效應與地球上因為下雨形成的彩虹有所不同,它是由行星大氣層中的物質在特定條件下發生的衍射現象引起的。如下圖,左邊是金星上出現的五彩光環現象,右圖是地球上出現的五彩光環現象。

WASP-76b是被天文學家們觀察最多的系外行星之一。科學家們認為,五彩光環的形成需要滿足一系列特殊的條件。首先,行星的大氣層中必須存在能反射光線的球形粒子,這些粒子需要足夠均勻且穩定,以便進行長時間的觀測。

其次,行星附近的恆星需要直接照射到行星上,而觀測者的位置也需要恰到好處。再就是行星的大氣層成分和恆星發出的光的顏色也會影響光環的色彩和圖案。所以想看到這種五彩光環十分不易。

但是在WASP-76b行星上,這些條件一度都得到了滿足。其黃白色的主恆星WASP-76發出的光線與行星大氣層中的物質營造出了一種光學現象,產生了五彩斑斕的光環,為我們揭示了WASP-76b獨特的氣候和大氣層特徵,不過其具體的形成原因還是個謎。

消息來源:《中文業界資訊》5月7日報道《天文學家在系外行星WASP-76b上首次探測到了類似彩虹的光環》

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/3dc2fa5fe899706b672f5ed2b455110f.html