我们发现了一个巨大的系外行星上的多云天气

而它的云可能由宝石构成
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HAT-P-7 b 的大小约为木星的1.4倍,它可能有云层密布的天空。Mark Garlick/华威大学

人类在追踪其他太阳系中的行星方面已经做得相当不错了。在2009年至2013年期间,开普勒望远镜发现了数千个绕着遥远恒星运行的世界。但要弄清楚这些系外行星是什么样的,一直更具挑战性。幸运的是,我们在这方面正变得越来越好。

周一,科学家们宣布他们首次观测到一颗类似木星的系外行星上的天气。这颗行星是一颗名为HAT-P-7 b的气态巨行星,它围绕着一颗约1044光年外的恒星运行,结果发现它可能覆盖着刚玉云——一种构成红宝石和蓝宝石的矿物质。

该团队由华威大学的大卫·阿姆斯特朗领导,分析了开普勒望远镜观测到的约10万颗恒星的数据。他们研究了HAT-P-7 b反射的光,发现行星上最亮的点在数月和数年间会发生移动。在阿姆斯特朗和他的团队看来,这表明行星大气层中的云层正在移动,从而改变了行星反射的光量。

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系外行星HAT-P-7 b的光在数月和数年间会发生变化。科学家认为这是因为气态巨行星大气层中的云层在移动。Armstrong等人/Nature Astronomy 2016

风起云涌的世界

HAT-P-7 b是潮汐锁定的,这意味着它只有一面永远朝向其恒星。那一面变得非常热(约2600摄氏度),而暗面则相对凉爽。这些温差应该会导致强风环绕行星。

通常情况下,科学家们不指望在亮面会存在云层——它太热了,应该会蒸发。但阿姆斯特朗说,科学家们确实指望在冷面形成云层,并且“由于风的作用,我们认为其中一些云正在飘向昼面,这就是导致行星亮度变化的原因。”

阿姆斯特朗及其同事怀疑这些云可能由刚玉组成,这是一种无色矿物,通常存在于红宝石和蓝宝石中。刚玉在与气态巨行星昼面相似的温度下凝结。

HAT-P-7 b太热了,人类无法登陆。而且由于它是一颗气态巨行星,它并没有一个可以站立的表面。但阿姆斯特朗说,如果我们能在那里着陆并抬头仰望天空,景象可能会令人难以置信。“你会看到这些巨大、咆哮的云团被推向昼面,然后升温并变得非常明亮,之后又燃烧殆尽。”

天气预报

这不是科学家第一次在系外行星上探测到天气。今年早些时候,另一支团队宣布,55 Cancri e——一颗大小约为地球两倍的岩石行星——有一侧热一侧冷。今天,我们了解了完全不同类型世界的天气状况。

为了研究遥远世界的风貌,我们的望远镜需要长时间清晰地观察系外行星。幸运的是,这很快就会容易得多。NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜定于2018年发射,届时应该能更近距离地观测系外行星大气层及其成分。而欧洲航天局的PLATO(行星凌日和恒星振荡)天文台将在2024年左右帮助描绘这些神秘世界。

“我们看到了各种各样的系外行星——岩石行星、气态行星、热的、冷的,各种不同的类型,”阿姆斯特朗说。“比我们在太阳系中看到的要多得多。它们的大气层也应该如此。”

 

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