詹姆斯·韦伯发现系外行星大气中漂浮着沙砾云

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詹姆斯·韦伯太空望远镜最令人兴奋的事情之一是它不仅可以探测系外行星,而且甚至可以窥视它们的大气层以了解它们的组成。了解系外行星的大气层将帮助我们找到可能适合居住的世界,但它也会发现一些引人入胜的怪事——比如最近发现的一颗系外行星,其大气层充满了砂砾和沙云。

距我们约 40 光年的系外行星 VHS 1256 b 拥有复杂而动态的大气层,在一天 22 小时内显示出相当大的变化。大气层不仅显示出水、甲烷和一氧化碳等常见化学物质的证据,而且似乎还点缀着由硅酸盐颗粒组成的云。

这张插图概念化了詹姆斯韦伯太空望远镜在系外行星 VHS 1256 b 大气层中发现的漩涡云。
这张插图概念化了詹姆斯韦伯太空望远镜在系外行星 VHS 1256 b 大气层中发现的漩涡云。这颗行星距离地球约 40 光年,围绕着两颗自转紧密的恒星运行。它的云充满硅酸盐尘埃,在 22 小时的一天中不断上升、混合和移动。 NASA、ESA、CSA、J. Olmsted (STScI)

天文学家之所以能够获得这颗行星的绝佳视野,是因为这颗行星不像我们太阳系中的行星那样绕着一颗恒星运行,而是绕着一对恒星运行,并且需要 10,000 年才能完成一个完整的轨道。这意味着它远离恒星发出的光,因此天文学家更容易看到行星相对暗淡的反射光。

“VHS 1256 b 与恒星的距离大约是冥王星与太阳的距离的四倍,这使它成为韦伯的一个重要目标,”亚利桑那大学的科学团队负责人布列塔尼迈尔斯在一份声明中说。 “这意味着行星的光没有与恒星发出的光混合。”

沙云很不寻常,但对于系外行星来说并非闻所未闻。在这种情况下,砂质云位于行星大气层的高处,那里的温度达到令人难以置信的 1,500 华氏度。这颗行星的重力也很低,这使得较大和较小颗粒的云都可以漂浮在大气层的高处。

“大气中更细的硅酸盐颗粒可能更像是烟雾中的微小颗粒,”爱丁堡大学的共同作者贝丝比勒说。 “较大的颗粒可能更像是非常热、非常小的沙粒。”

研究人员表示,虽然他们对他们的发现感到兴奋,但他们希望进行更多研究以了解地球的大气层。 “我们已经确定了硅酸盐,但要更好地了解哪些颗粒大小和形状与特定类型的云相匹配,还需要做大量额外的工作,”迈尔斯说。 “这不是这个星球上的最终结果——它只是为适应韦伯的复杂数据而进行的大规模建模工作的开始。”

该研究发表在《天体物理学杂志快报》上。