詹姆斯·韦伯太空望远镜在超高温的系外行星WASP
作者:知识 来源:知识 浏览: 【大 中 小】 发布时间:2024-12-13 17:13:53 评论数:
系外行星WASP-18 b的轨道距离其母星如此之近，以至于其大气层的斯韦温度高达5000华氏度。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院(k .米勒/IPAC))
（神秘的伯太地球uux.cn）据美国太空网（Tereza Pultarova）：詹姆斯·韦伯太空望远镜在一颗超高温气态巨行星的大气中发现了水蒸气的痕迹，这颗行星绕其恒星运行不到一个地球日。空望
正在讨论的远镜系外行星WASP-18 b是一颗气态巨行星，质量是超高太阳系最大行星木星的10倍。这颗行星相当极端，系外行星因为它围绕着类似太阳的詹姆恒星WASP-18运行，WASP-18距离地球约400光年，斯韦平均距离仅为190万英里(310万公里)。伯太相比之下，空望太阳系最内部的远镜行星水星以3940万英里(6340万公里)的距离绕太阳运行。
美国宇航局在一份声明中说，超高由于距离母星如此之近，系外行星WASP-18 b的詹姆大气温度如此之高，以至于大多数水分子都分裂了。事实上，韦伯设法解决残留水的签名是一个望远镜的观测能力的证明。
美国宇航局在声明中写道:“这颗行星的大气光谱清楚地显示了多个微小但精确测量的水特征，尽管气温接近5000华氏度(2700摄氏度)，但仍然存在。”“它太热了，会把大部分水分子撕裂，所以仍然能看到它的存在说明了韦伯探测剩余水的非凡灵敏度。”
WASP-18 b发现于2008年，已经被其他望远镜研究过，包括哈勃太空望远镜，美国宇航局的X射线太空望远镜钱德拉，系外行星猎人TESS和现已退役的红外斯皮策太空望远镜。然而，这些太空望远镜都不够灵敏，无法看到地球大气层中水的特征。
卡内基科学研究所的博士后研究员、新研究的作者之一Anjali Piette在声明中说:“因为这个光谱中的水特征非常微妙，在以前的观察中很难识别。”“这让我们非常激动，终于可以通过JWST观测看到水景了。”
WASP-18 b除了如此巨大、炽热且靠近其母星之外，还被潮汐锁定。这意味着行星的一侧总是面对恒星，就像月球的近侧总是面对地球一样。由于这种潮汐锁定，地球表面存在相当大的温差。韦伯的测量首次使科学家们能够详细描绘出这些差异。
詹姆斯·韦伯太空望远镜在系外行星WASP-18 b的超高温大气中探测到的水的特征。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院(r .赫特/IPAC))
测量结果发现，地球上光照最强烈的部分可能比阴阳魔界的温度高2000华氏度(1100摄氏度)。科学家们没有预料到如此显著的温度差异，现在认为一定有一些尚未了解的机制在起作用，阻止热量在地球上的分布。
“WASP-18 b的亮度图显示缺乏东西向风，这与大气阻力模型最匹配，”密歇根大学的共同作者瑞安·查勒纳在声明中说。“一个可能的解释是，这颗行星有强大的磁场，这将是一个令人兴奋的发现！”
为了创建温度图，研究人员通过测量行星在恒星盘面前过境的时间和行星在恒星盘面后消失的时间之间母星的辉光差异，计算了行星的红外辉光。
亚利桑那大学的萨根研究员梅根·曼斯菲尔德(Megan Mansfield)是描述这些结果的论文的作者之一，他说:“JWST让我们能够比以往任何时候都更详细地绘制WASP-18 b这样的炽热巨行星的地图。在声明中说道。“这是第一次用JWST绘制行星地图，看到我们的模型预测的一些东西，例如远离行星上直接面对恒星的那一点的温度急剧下降，实际上在数据中出现，这真的很令人兴奋。”
这项新研究于周三(5月31日)在线发表在《自然》杂志上。