极端系外行星——一个超热的木星,在那里下铁雨——比最初想象的还要奇异

WASP-76b的夜晚

炽热的系外行星WASP-76b——一颗被称为热木星的行星,它在那里下铁雨——可能比之前想象的还要热。信贷:ESO / M。Kornmesser

被认为是一个超级木星-一个铁被蒸发,在夜晚凝结,然后像雨一样从天而降的地方-火一样,像地狱一样的WASP-76b太阳系外行星可能比科学家们意识到的还要炙热。

一个由康奈尔大学、多伦多大学和贝尔法斯特女王大学的科学家领导的国际研究小组报告说,在这颗行星上发现了离子化钙——这表明大气温度比之前认为的要高,或者是高层大气强风。

这一发现是在夏威夷莫纳克亚山顶附近的双子星北号获得的高分辨率光谱。

热木星因其温度高而得名,因为它们距离恒星很近。WASP-76b于2016年被发现,距离地球约640光年,但与它的f型恒星非常接近,后者的温度略高于太阳,因此这颗巨大的行星每1.8个地球日绕地球一周。

这项研究成果是康奈尔大学领导的一个多年项目的第一个,该项目名为“双子星光谱调查系外行星”,旨在探索行星大气的多样性。

”作为遥感的系外行星,生成一系列的质量和温度,我们将开发一个更完整的画卷的真正的外星世界的多样性——从那些足够热到港铁雨对他人有温和的气候,从这些更高的比木星对别人没有比地球要大得多,”康奈尔大学艺术与科学学院院长、天文学教授哈罗德·坦纳说。

Jayawardhana说:“有了今天的望远镜和仪器,我们已经可以了解到关于几百光年外围绕恒星运行的行星的大气——它们的成分、物理性质、云层的存在,甚至大规模的风模式,这是很了不起的。”

该小组在对系外行星WASP-76b的大气进行高度敏感的观测时,发现了罕见的三条光谱线天体物理学杂志通讯》上并于10月5日在美国天文学会行星科学部的年会上发表。

“我们看到了太多的钙;第一作者艾米丽·德贝特(Emily Deibert)是多伦多大学的博士生,她的导师是Jayawardhana。

“离子化钙的光谱特征可能表明这颗系外行星有非常强烈的高层大气风,”Deibert说。“或者这颗系外行星上的大气温度比我们想象的要高得多。”

由于WASP-76b被潮汐锁住了——它的一侧总是面对着恒星——它有一个永久的夜间侧,温度相对较低,达到2400度华氏温度平均温度。它面向恒星的日面平均温度为4400华氏度。

德贝特和她的同事们研究了火星白天和黑夜之间的温和温区。她说:“这颗系外行星在轨道上运行得很快,这就是我们能够把它的信号和星光分开的原因。”“你可以看到光谱上的钙印记随着行星快速移动。”

ExoGemS调查计划研究30个或更多的行星,由Carl Sagan研究员Jake Turner领导">美国国家航空航天局他是康奈尔大学天文学系(A&S)的教授,也是Jayawardhana的顾问。

天文学家继续深入研究,以了解系外行星——在20年前,人们认为这只是一个梦想。特纳说:“我们的工作,以及其他研究人员的工作,正在为探索太阳系以外的陆地世界的大气铺平道路。”

参考:“检测电离大气中钙的超级木星wasp - 76 b”,艾米丽·k·德伯特,恩斯特·j·w·德却雷Jayawardhana,杰克·d·特纳,安德鲁•Ridden-Harper卢卡Fossati,卡莉·e·胡德,乔纳森·j·佛罗拉兴,瑞恩•麦克唐纳罗曼Allart和大卫·k·唱歌,2021年9月28日,天体物理学杂志快报
2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / ac2513

论文的其他作者包括贝尔法斯特女王大学的Ernst J. W. de Mooij;奥地利科学院的Luca Fossati;加州大学圣克鲁斯分校(University of California, Santa Cruz)的凯丽·e·胡德(Callie E. Hood)和乔纳森·j·福特尼(Jonathan J. Fortney);蒙特利尔大学的Romain Allart;以及约翰霍普金斯大学的大卫·k·辛。康奈尔大学的学生包括研究人员安德鲁·里登-哈珀(Andrew Ridden-Harper)和劳拉·弗拉格(Laura Flagg),他们都是Jayawardhana小组的成员,还有瑞安·麦克唐纳(Ryan MacDonald)。这项研究的一部分是由NASA资助的。

北双子座是国际双子座天文台的一部分,这是美国国家科学基金会NOIRLab的一个项目。

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