天文學家發現一顆下著“鐵雨”的行星 距離地球640光年!

天文學家發現一顆下著“鐵雨”的行星 距離地球640光年!

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系外行星HD189733b,距地球62.9光年,這顆鈷藍色星球上,下的是“熔化玻璃雨”,時速可達8790千米,堪稱系外行星“奇特之最”,但現在它得讓出桂冠了。

據外媒報道,3月11日發表在《自然》(Nature)上的一項新研究稱,位於雙魚座、距地球約640光年的系外行星WASP-76b上,濃密而激烈的大氣中,在下著“鐵雨”,而且“雨速”更快。

天文學家發現一顆下著“鐵雨”的行星 距離地球640光年!

圖注:WASP-76b繞其主恆星一週僅需43小時,晝半球氣溫高達2400攝氏度,足以使金屬蒸發。

WASP-76b繞其主恆星一週僅需43小時。該行星軌道距主恆星很近,以至於被“潮汐鎖定”,即一面總是朝向恆星,另一面一直背對恆星,類似地月關係。

該研究稱,WASP-76b晝半球氣溫高達2400攝氏度,足以使金屬蒸發,大氣中的分子被分解成獨立的原子,而夜半球的溫度則要低得多,為1500攝氏度。

“這可能是迄今發現的氣候最極端的行星,”該研究第一作者、瑞士日內瓦大學天文學副教授大衛·埃倫賴希(David Ehrenreich)說道。

天文學家發現一顆下著“鐵雨”的行星 距離地球640光年!

圖注:太陽系行星和WASP-76b系外行星大小比較

WASP-76b於2013年被發現。該行星質量和木星相當,但可能是因為該行星受到主恆星大量輻射,使大氣層膨脹,所以寬度幾乎是木星的兩倍。

研究人員使用甚大望遠鏡上的攝譜儀(ESPRESSO)探測到WASP-76b由晝及夜的“昏線”邊界處存在明顯的鐵蒸汽信號。而該星“晨線”邊界處卻未發現此跡象。

埃倫賴希稱,最好的解釋是,WASP-76b的自轉和風力將蒸發的鐵從晝半球跨過“昏線”帶到夜半球,但夜半球溫度較低,足以讓鐵蒸汽凝結成雲,落入我們儀器無法探測到的大氣層深處。

“鐵雨”可能由硫化鐵或氫化鐵等化合物組成。但埃倫賴希表示,“在上述條件下,最有可能的情況是,鐵凝結成純鐵的液滴,並最終會通過大氣環流回到晝半球,以使這種循環持續下去。”

WASP-76b晝夜半球溫差巨大,故而風力極強。埃倫賴希稱,該星晝半球空氣中的“鐵雨”能以1.8萬千米的時速衝向黑夜。做個直觀對比,粗略來說,巴雷特狙擊槍子彈的初速時速才3千多千米。

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圖注:“晨線”和“昏線”處的雲層可能高聳參天

研究人員稱,因為熱負荷較高,WASP-76b的晝半球可能比夜半球要蓬鬆得多,而由晝及夜的“昏線”處和由夜及晝的“晨線”處的雲層也可能高聳參天。

WASP-76b如此奇特,不止能吸引眼球,更有助於科學家測試並完善氣候信息及全球環流模型,從而更好地瞭解系外行星的大氣。


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