发现超冷的地外行星

2020年8月5日21:00:35 发表评论

铁在极高的温度下处于蒸汽状态,冷却后,发现外星行星像雨一样倾泻而下。

欧洲南半球天文学研究组织(ESO)的超大型望远镜(VLT)观测小组在双鱼座附近的“雨滴雨”中发现了一个遥远的地球外行星,这是黄道十二宫之一,科学期刊“自然”(性质)。

据观察,这颗巨大的巨型太阳系外行星维持2400摄氏度以上的温度,足以在明亮的白天蒸发金属。

当来自行星的强风将汽化的铁带到黑暗的一面(夜晚)时,温度低于明亮的一面,它凝结成水滴并像雨一样倾泻。

发现超冷的地外行星

从外星球WASP-76b的黑暗面到明亮面的景观描述。光亮面的温度高于2400摄氏度,“强雨”随着汽化铁以较低的温度在强风中注入黑暗面而下降。照片左侧的黑色部分是一个边框,白天到晚上都会变化。ⒸESO / M。康姆瑟

亮侧为2400摄氏度,暗侧为1500度

瑞士日内瓦的戴维·埃伦里希教授(David Ehrenreich)领导了这个不寻常行星的研究,他说:“可以说晚上下雨,但问题是下雨了。”

行星被称为WASP-76b,距双鱼座星座640光年。

之所以会发生这种奇怪的现象,是因为“铁雨”行星的一侧始终面对母恒星,而另一侧的冷侧却被黑暗所遮盖。

就像绕地球运行的月球总是显示地球的一侧一样,WASP-76b也表现出这种现象,因为它绕恒星具有相同的轨道自转和自转。

发现超冷的地外行星

该图显示了WASP-76b外行星外边界的近景。瑞士图形小说家弗雷德里克·彼得斯的漫画风格插图。Ⓒ腓特烈·彼得斯(Frederik Peeters)

这颗行星的亮面从母星那里接受的辐射比地球从太阳那里得到的辐射要多数千倍。这使其变得如此热,以至于分子被分离成原子,并且铁之类的金属蒸发到大气中。

亮侧和暗侧之间的温度差异如此之大,以至于吹起强风,这将超高温下侧的汽化铁带到了较热的夜晚。黑暗的夜晚大约是1500摄氏度,比白天低了900摄氏度。

汽化铁的行星自转和 风向 传输

一项新研究表明,WASP-76b不仅白天和黑夜的温度不同,而且白天和黑夜的化学性质也明显不同。

研究人员首先在智利阿塔卡马沙漠中使用新的用于岩石系外行星的ESCELL光谱仪和稳定光谱观测仪(ESPRESSO),在超热气体巨行星中使用化学物质来确认其在超热气体巨行星中的化学波动。

发现超冷的地外行星

智利南欧天文台的超自然观象台(VLT)设备。ⒸY.别列茨基(LCO)/ ESO

他们检测到一个强信号,表明傍晚边界处有铁蒸气,将行星的昼夜分开。

但是,埃伦里希教授说:“令我们感到惊讶的是,我们早晨无法观察到铁蒸气。”事实证明,原因是晚上在下雨。

马德里空间生物学中心空间物理学和ESPRESSO科学团队主任玛丽亚·罗莎·扎帕特罗·奥索里奥(Maria Rosa Zapatero Osorio)博士说:“根据观察,地球高温低空的大气层中铁蒸气似乎很丰富。”

他解释说:“行星的旋转和大气的风将一些铁注入夜晚。在较冷的环境中,铁在那里凝结并倾入雨中。”

发现超冷的地外行星

ESPRESSO仪器结合并分析了四台直径为8.2 m的超大型望远镜观察到的光。右边是ESPRESSO光谱仪的概念图。SO ESO / L。卡尔萨达/财团/ e2v

可能研究遥远的外星球的气候

这项研究的结果是科学联盟团队进行的首次科学观察的结果,该团队于2018年9月建造了ESPRESSO设备。葡萄牙,意大利,瑞士,西班牙和欧洲南方天文台参加了科学联合会团队。

ESPRESSO最初旨在检测绕太阳等恒星运行的类地球行星。但是,该操作被证明具有更多的通用性。

智利欧洲南方天文台的ESPRESSO设备科学家Pedro Figueira博士说:“这是使用VLT的最佳设备,可以看到VLT的非凡稳定性和ESPRESSO的非凡稳定性,并研究太阳系外行星的大气。”我意识到了。”

埃伦里希教授说:“我们现在能够以一种全新的方式追踪非常遥远的外星球的气候。”

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