「極端」系外行星WASP-76b的日常:氣溫高達2400℃,還下鐵雨

2020-12-05 騰訊網

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天文學家可能發現了一個下鐵的外星世界。這顆巨大的系外行星所受到的輻射則是地球從太陽接收到的輻射的數千倍，這使得它的表面足夠熱--足夠熱到蒸發掉金屬，而這些金屬隨後就會以雨水的形式落在這顆常年處於黑夜之中的行星的一側。

這款系外行星就是WASP-76b。這個噩夢般的星球承載著極端的大氣條件，就像在科幻大片出現或科學研究論文描述的那樣。

這顆系外行星由安裝在歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)上的ESPRESSO望遠鏡在2018年9月首次進行科考期間觀測到的。ESPRESSO是一種功能強大的攝譜儀，它能夠分解從遙遠宇宙天體捕捉到的光線。科學家可以利用這些數據展開分析從而找出一個遙遠世界的一些關鍵特徵。

「極端」是形容WAP-76b的最佳詞彙。它被潮汐鎖在它的恆星上，這意味著它繞軸旋轉所花費的時間跟它完成一個年度周期所花費的時間大致相同。正因為如此，這顆行星表面的一面只呈現給它的母星，這一面沐浴在持續的日光中，而另外一面則被常年的黑夜籠罩著。

據了解，WASP-76b的日面溫度估計超過了2400°C--溫度高到足以讓分子熱分解成原子並被帶到大氣層的高處、熱得足以使金屬汽化。與此同時，這顆星球的夜面溫度為相對可控的1500°C。這種極端的溫差可以產生一種強大的風從而能將大氣元素從白天轉移到夜晚，反之亦然。

研究人員通過對EXPRESSO收集到的外星世界的光信號的檢測確定了大氣中中性鐵的化學指紋。這種鐵蒸汽在行星的白面和黃昏的明暗分界線被探測到，而不是在白面和黎明的交界處。

這表明，鐵蒸汽通過強大的大氣風從系外行星的超熱日面轉移到夜面。在這個較冷的環境中，蒸汽凝結成鐵雨降落到表面，因此在黎明的明暗分界線就找不到鐵蒸汽的身影。

根據論文作者的說法，他們的研究代表了首次在一個超熱氣體巨行星的白天和黑夜之間發現了截然不同的化學物質。

相關研究報告已發表在《自然》上並且現在已經在網上公開。

https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2005/eso2005a.pdf

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