系外行星背陽面無奇不有,WASP-121b 夜晚會下液態寶石雨

作者 | 發布日期 2022 年 02 月 22 日 12:28 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


系外行星背陽面的天氣可能精彩得令人難以置信,如 850 光年外滾燙的系外行星 WASP-121b,背陽面便堆積金屬鐵雲、下液態寶石雨,還會刮時速 17,703 公里的強風。

WASP-121b 是比木星還大近 2 倍的系外熱木星,距離地球 850 光年,最早於 2015 年發現,擁有迄今探測到最短行星公轉軌道之一,30 小時就繞恆星運行一圈。WASP-121b 也被母恆星潮汐鎖定,因此面向母星的向陽面(白天)溫度高達 3,000℃,以至於大氣分子幾乎分解。

過去研究已發現 WASP-121b 有平流層與水蒸氣,且包括鐵、鎂、鉻、釩等重金屬,於向陽面史無前例以氣體形式逸散到太空。根據麻省理工學院團隊新研究,科學家進一步繪製向陽面到背陽面的劇烈溫度變化圖、追蹤水在 WASP-121b 如何循環。

地球水蒸發、凝結成雲、降雨過程不斷循環;但 WASP-121b 分子的循環強烈許多。研究人員指出,分子會在向陽面高溫分解成原子,WASP-121b 背陽面(夜晚)溫度比另一面低一半,溫差又導致原子被時速超過 17,703 公里的強風從向陽面拉到背陽面,並重新組合成分子。

此循環雖然不會形成水雲,卻會形成金屬鐵和剛玉雲──構成紅寶石和藍寶石的礦物,並在雲離開夜前降下液態寶石構成的奇特雨水。

其他天文學家已預定今年稍晚詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡觀察 WASP-121b 的時間,希望繪製出除水蒸氣外的一氧化碳變化。麻省理工學院天文學家 Mikal-Evans 表示,這將是第一次測量系外行星大氣含碳分子,分析大氣碳和氧含量,可為這類行星的形成位置提供線索。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:麻省理工學院

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