這是我們第一次發現像鎂和鐵這樣的重金屬氣體從太陽系外的行星上逃逸。他們為什麼會逃逸?因為這顆木星大小的行星正以危險的方式靠近它的恆星。
（圖解：這是藝術家製作的WASP-121b概念圖，它的軌道離恆星很近，溫度很高，大氣中的重金屬氣體正在逃逸到太空中。圖源：埃克塞特大學）
人們已經發現了各種類型和大小的系外行星——圍繞其他恆星運行的行星——從小型岩石行星到緊貼恆星運行的熾熱的氣體巨行星。這時我們不難想到“天體音樂”這個詞，這是一個古老的哲學概念，認為太陽、月亮和行星在天體中做有規則運動時能夠發出音樂般的聲音。雖然這個詞容易讓人聯想到古典音樂，但有一顆系外行星似乎更適合重金屬音樂。
（圖解：美國航天局2016年5月10日公佈的概念圖顯示了開普勒太空望遠鏡確認的部分行星。圖源：NASA）
這顆行星，也就是WASP-121b,，是一顆距地球900光年的熱木星——它的軌道離它的恆星非常近，以至於它的上層大氣溫度高達4600華氏度(2500攝氏度)。它的主恆星的引力把這顆行星扭曲成一個美式橄欖球的形狀。這顆行星於2015年首次被發現，其質量是木星的1.8倍。
哈勃太空望遠鏡(HST)探測到了從這個星球逸出的氣體，也就是被稱作“重金屬”的鐵和鎂氣體。這些經過同行評審的新結果發表在《天文學雜誌》上。
證據表明，WASP-121b的低層大氣溫度很高，以至於鐵和鎂以氣態形式存在。他們流向高空大氣中，在那裡它們可以藉助氫氣和氦氣進入太空。這是第一次觀測到這些氣體從熾熱的木星系外行星逃逸。正如大衛·辛，一位巴爾的摩約翰霍普金斯大學（馬里蘭州）的研究員說到：
“重金屬以前在其他熱木星中也發現過，但都只是在低層大氣中。所以我們並不確定他們是否會逃逸。通過觀察wasp - 121 b,我們發現鎂和鐵氣體會遠離這個行星,最後不受引力束縛。重金屬元素流失的一個原因是這顆行星非常大而且膨脹，所以引力相對較弱。這顆行星的大氣層正在被剝離。”
（圖解：計算機模擬的WASP-121b圖像，利用了NASA斯皮策太空望遠鏡的拍攝素材，展現了重現了這個橙色星球新月-滿月-新月的全過程。圖源：NASA）
這個過程是如何發生的？首先，這個恆星本身比太陽更熱，來自恆星的紫外線又加熱了行星的上層大氣。按照辛的說法，逃逸出的鐵和鎂兩種氣體也有助於進一步加熱大氣：
“這些金屬會使大氣在紫外線下變得更加不透明，紫外線的熱量就會堆積在大氣層中，這可能是導致高層大氣升溫的原因。”
不僅它的大氣層受到嚴重影響，行星本身也受到了嚴重影響。它實際上正在接近被恆星引力撕裂的點。不過現在，它已經被拉長成足球形狀。WASP-121b為科學家們提供了一個罕見的觀測機會，辛說到：
“我們選擇這顆行星是因為它非常特別。我們認為我們有機會從它身上看到較重的元素逃逸。它溫度很高，又很容易觀察，這是發現重金屬存在的最佳機會。我們過去的主要目的是尋找鎂，但我們發現其他系外行星的大氣中也有鐵的跡象。話說回來，能從傳回的數據中如此清晰地看到WASP-121b，能在離這個星球如此遙遠的高空看到它，這真的是非常令人驚訝的一件事。”
馬里蘭大學的天文學家德雷克·戴明說到:
“這顆行星是一個非常典型的超熱木星。這類行星受到它們的母恆星的強烈輻射，它們幾乎和恆星本身一樣。WASP-121b正在被它的主恆星蒸發，所以我們能夠看到到金屬原子逃離高層大氣，在那裡它們可以與行星的磁場相互作用。這為我們提供了一個觀察和理解一些有趣的物理現象的機會。”
“如此接近母恆星的熱木星非常罕見。有如此炎熱氣候的熱木星更是罕見。雖然它們很稀有，但一旦你找到它們，大家的注意力就會被吸引於此。我們期待未來可以進一步探索這個“奇怪”的星球。”
（圖解：木星漩渦帶。圖源：NASA）
這些對WASP-121b的觀測是全色比較系外行星金庫計劃（PanCET）調查的一部分。這是首次對20個不同系外行星進行大規模的紫外、可見和紅外對比研究，這些系外行星的大小從“超級地球”（數倍的地球質量）到“木星”（超過100倍的地球質量）。
（圖解：WASP-121b是一種被稱為熱木星的系外行星，如HD 209458b(藝術概念圖)所示。這是一顆巨大的橙色系外行星，有類似木星的旋渦帶。圖源：NASA）
通過研究WASP-121b和其他熱木星，科學家可以更好地瞭解行星如何失去其原始大氣的。仍在形成中的行星的大氣層往往由較輕的氣體氫和氦組成，但是當一顆行星靠近它的母恆星時，這些大氣層就會被剝離。辛是這樣解釋的：
“熱木星大部分是由氫構成的，哈勃望遠鏡對氫非常敏感，所以我們知道這些行星很容易失去這些氣體。但WASP-121b的情況是，氫氣和氦氣像一條河流一樣流出，並將這些金屬一起帶走。這是一個非常高效的質量損失機制。”
WASP-121b也是即將發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡未來觀測的理想目標，該望遠鏡將能夠檢測大氣中的水和二氧化碳，並有助於對大氣中的所有化學元素進行更全面的分析。這些數據將幫助科學家們更好地理解像熱木星這樣的行星是如何形成的，以及整個行星系統是如何形成的。
（圖解：左邊是一顆類似太陽的恆星，右邊是一顆橢圓形足球形狀的系外行星。這是藝術家對WASP-121b的概念圖，天文學家將其描述為一顆“重金屬”系外行星。這顆行星的溫度非常高，以至於鎂和鐵的氣體——由於這些元素的原子量比氫或氦大，被稱為“重金屬”——正逃離它的大氣層。與此同時，母恆星的引力不斷影響著行星和它的大氣層，把行星拉伸成一個足球形狀。圖源：NASA）
概要:WASP-121b是一顆罕見的熱木星系外行星，這顆行星的溫度非常高，而且距離它的母恆星非常近，這導致大氣中的重金屬氣體正在被剝離，同時它自身正在被拉伸成一個足球的形狀。
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
FY: 咩咩
作者: Paul Scott Anderson
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