詹姆斯·韦伯观测到风速高达 5,000 英里/小时的极热系外行星

天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜对一颗遥远系外行星的天气进行了建模,揭示了以每小时 5,000 英里的速度围绕行星旋转的风。

研究人员观察了距离 280 光年的系外行星 WASP-43 b。它是一种被称为热木星的系外行星,其大小和质量与木星相似,但其轨道距离其恒星更近,距离仅 130 万英里,比水星与太阳的距离要近得多。它距离恒星如此之近,以至于重力将其固定在适当的位置,一侧始终面向恒星,另一侧始终面向太空,因此一侧(称为白天面)灼热而另一侧(称为夜晚面) ) 凉爽多了。这种温差产生了环绕地球赤道的史诗般的风。

这位艺术家的概念图展示了热气态巨行星 WASP-43 b 的样子。 WASP-43 b 是一颗木星大小的行星,围绕着大约 280 光年外的六分卫星座中的一颗恒星运行。这颗行星的轨道距离约为 130 万英里(0.014 天文单位,或 AU),绕一圈大约需要 19.5 小时。由于 WASP-43 b 距离恒星非常近,因此它可能被潮汐锁定:它的自转速率和轨道周期相同,因此一侧始终面向恒星。
这幅艺术概念图展示了热气态巨行星 WASP-43 b 的样子。 WASP-43 b 是一颗木星大小的行星,围绕大约 280 光年外的六分卫星座中的一颗恒星运行。 NASA、ESA、CSA、拉尔夫·克劳福德 (STScI)

“通过哈勃望远镜,我们可以清楚地看到白天有水蒸气。哈勃和斯皮策都认为夜间可能有云,”该研究的主要作者、湾区环境研究所的泰勒·贝尔在一份声明中解释道。 “但我们需要韦伯进行更精确的测量,才能真正开始绘制地球周围的温度、云层、风和更详细的大气成分图。”

研究人员使用韦伯的 MIRI 仪器观察了地球上不同的温度,白天的平均温度为 2,300 华氏度(1,250 摄氏度),而夜晚的平均温度为 1,100 华氏度(600 摄氏度)。英国莱斯特大学的合著者迈克尔·罗曼 (Michael Roman) 表示:“我们能够以这种方式绘制温度图,这真正证明了韦伯的敏感性和稳定性。”

研究人员还能够利用这些数据来测量地球周围的水蒸气和甲烷,这有助于他们了解大气中云层的位置和厚度。尽管研究人员确实在地球的白天和夜晚都看到了水蒸气,但令人惊讶的是,他们没有看到任何甲烷。

“我们没有看到甲烷的事实告诉我们,WASP-43 b 的风速一定达到每小时 5,000 英里左右,”英国开放大学的合著者乔安娜·巴斯托 (Joanna Barstow) 说。 “如果风将气体从白天移动到夜晚并以足够快的速度返回,那么预期的化学反应就没有足够的时间在夜晚产生可检测量的甲烷。”

该研究发表在《自然天文学》上。


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