這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

2020-05-01 天文在線

KELT-9b是一顆其白天表面能達到4300攝氏度的系外行星。它在白天面對自己的恆星時，溫度高到在其表面無法存在氫分子，而以原子形式存在；夜間溫度降到2300攝氏度時，氫原子會重新結合，這種現象叫做氫分解和重組。它離自己的恆星非常近，存在潮汐鎖定。大氣在晝半球和夜半球之間流動，帶動氫原子和分子。科學家認為，分解和重組是平衡這顆「超熱木星」大氣條件的最可能機制。

幾年前，天文學家對已知宇宙中溫度最高的星球的發現感到驚訝。當你覺得KELT-9b不能再繼續變化或者更瘋狂的時候，它超越了我們的想像。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

新的調查表明這個星球不僅比其他的星球溫度高，在空氣中還有鐵蒸汽和一些罕見的稀土金屬，它的高溫度造成了全球範圍內的災難，並把大氣中的物質分解成摩爾狀態。

在其他的外行星中沒有發現這種金屬。

2016年宣布發現KELT-9b，這是一個經過潮汐鎖定的氣態巨行星，大約是木星質量的三倍，環繞著一顆670光年遠的灼熱恆星。但是直到第二年才發現了極端溫度。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

南昆士蘭大學的天文學家喬尼·霍納告訴ScienceAlert:在白天時,此星球溫度可以完全到達4300攝氏度（7800華氏度）——溫度超過了80%的星球。

它被歸類於超熱木星，也是有史以來天文學家證實的最灼熱的星球。他繞一個在9900攝氏度（17850華氏度）下可燃燒的叫HD 195689超大的藍色恆星轉動。而且，我們對他了解的越多，他就越瘋狂。

最新的發現是用剛剛退休的斯必澤（spitzer）太空望遠鏡觀測得到的。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

天文學家發現在白天溫度很高，氫分子無法將自己結合在一起，他們也可以被分解成原子。當夜晚溫度相對涼爽，在2300攝氏度（4170華氏度）時，原子可以重新結合。

這種叫做氫的解離與重組，與之前在木星發現的並不相同。在2018年，天文學家在這類星球上發現了水分子，氧化鈦和氧化鋁。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

而且，儘管KELT-9b在這類星球中，氫的解離和重組也應發生在溫度較低的星球。

芝加哥大學的行星科學家梅根·曼斯菲爾德說：「這種行星的溫度如此之高，與其他的外系行星分別太大。」

「還有一些其他的熱木星和超熱木星，雖然溫度沒那麼高，但依然可以發生這種效應。」

斯必澤是一種紅外線儀器，這意味著他可以測量熱輻射。研究小組用它來研究行星繞恆星運作時產生的溫度曲線。

恆星的轉動軌道非常狹窄，只有1.48天。（令人驚訝的是，有一些氣體團的軌道更近，但沒有一個像HD195689那樣熱的。）

在這些臨近處，行星始終保持潮汐鎖定狀態，有一面始終面對著恆星，另一面處於夜晚。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

但是大氣層仍然保持不動。研究人員發現，KELT-9b的夜晚不比現在涼爽的原因——大氣層在繞行星運動時會分配熱量。

還有其他可能的解釋：曼斯菲爾德說「如果不考慮氫氣的解離，就會得到每秒60公裡的風（37英裡）。」「那不可能。」

此外，氫氣的分解和重組可以解釋超熱木星的其他觀測結果。比如，該過程可以產生氫的負離子，這些負離子被認為可以賦予這些行星不透明性。

這個星球在不斷分離氣體，會消失嗎？

這是一個有趣的結果，但觀測結果也表明我們探索KELT-9b的奧秘還差的多。潮汐鎖定具有一個熱點，在KELT-9b中，該熱點位於直接面對恆星的星下點。相反，它是可以抵消的

儘管在其他的熱木星上，這種偏移似乎是由於超旋轉的大氣射流不對稱地傳遞熱量而產生的，但尚未確定KELT-9b的確切原因。敬請關注。

該研究已發表在《天體物理學雜誌快報》上。

作者: MICHELLE STARR

FY: 麼麼雅

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