在這個(gè)巨大的、超熱的、木星大小的行星WASP-79b上，天氣預(yù)報(bào)會(huì)是蒸汽般的濕度、散亂的云朵、含鐵的雨水、和黃色的天空。

美國(guó)宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡與位于智利的麥哲倫聯(lián)盟的麥哲倫二號(hào)望遠(yuǎn)鏡合作，分析了這顆行星的大氣層。這顆行星圍繞著一顆比我們的太陽(yáng)更熱更亮的恒星運(yùn)行，位于距離地球780光年的衛(wèi)道士星座。在系外行星（環(huán)繞太陽(yáng)以外的恒星的行星）中，WASP-79b是迄今為止觀測(cè)到的最大的行星之一。

令人驚訝的是，近期公布的結(jié)果顯示，這顆行星的天空沒有任何證據(jù)表明“瑞利散射“的大氣現(xiàn)象存在，即某些顏色的光被高層大氣中非常細(xì)小的塵埃顆粒分散。瑞利散射是通過散射太陽(yáng)光的較短（較藍(lán)）波長(zhǎng)而使地球的天空變藍(lán)的原因。

圖為瑞利散射圖解。來源:newton

圖為瑞利散射作用下呈藍(lán)色的天空。圖源：vjshi

研究人員說，因?yàn)閃ASP-79b上沒有這種現(xiàn)象，所以白天的天空可能會(huì)是黃色。

"這個(gè)強(qiáng)烈的跡象表明，我們沒有將這個(gè)未知的大氣過程（Atmospheric processes）考量進(jìn)物理模型中。來自馬里蘭州勞雷爾，約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的克里斯汀·喬沃特·肖曾Kristin Showalter Sotzen說：“我已經(jīng)向一些同事展示了WASP-79b的光譜，他們的共識(shí)是'這很奇怪'”。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)希望找到其他具有類似情況的行星以開展更多研究。

"由于這是我們第一次見到這種情況，我們真的不確定其原因是什么，"Sotzen說。"我們也需要留意其他類似的行星，因?yàn)樗赡苷宫F(xiàn)出我們目前不了解的全新的大氣過程。由于我們只有一個(gè)行星作為例子，我們不知道這是否是一個(gè)與行星的進(jìn)化有關(guān)的大氣現(xiàn)象。"

熱木星的軌道都離它們的恒星非常近。關(guān)于這一現(xiàn)象傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是，它們?cè)谛行窍到y(tǒng)的寒冷外圍的冷氣體中變大之后，向內(nèi)遷移到了更小的軌道上圍繞恒星旋轉(zhuǎn)。WASP-79b在短短3天半的時(shí)間里就能轉(zhuǎn)完一圈，但是這顆行星處于圍繞恒星的少見的極軌道上，這與科學(xué)家關(guān)于行星如何形成的理論相悖--特別是對(duì)于熱木星而言。

圖為熱木星概念圖。圖源：item.btime

新的研究結(jié)果有可能能為類似行星的歷史提供更多的線索。一些熱木星似乎有朦朧或渾濁的大氣層，而另一些熱木星似乎有清晰的大氣層。如果WASP-79b像其他熱木星一樣，它可能有分散的云層，升到高空的鐵也可能以雨的形式沉淀下來。

WASP-79b的質(zhì)量是木星的兩倍，同時(shí)由于溫度很高，它還有一個(gè)延展的大氣層。這對(duì)于研究星光是非常理想的，因?yàn)檫@些星光在飛向地球的途中會(huì)過濾掉并擦過大氣層。

為了研究這顆行星，研究小組在智利拉斯坎帕納斯天文臺(tái)的麥哲倫二號(hào)望遠(yuǎn)鏡上使用了一個(gè)光譜儀--一種通過分析光的波長(zhǎng)來觀察化學(xué)成分的儀器。他們預(yù)測(cè)，因瑞利散射所致的藍(lán)色的星光的數(shù)量會(huì)減少。而且，他們看到了與之相反的趨勢(shì)。較短的、較藍(lán)的波長(zhǎng)的光變得更加透明，這表明它們被大氣層吸收和散射得更少了。這一結(jié)果與美國(guó)宇航局的凌日系外行星探測(cè)衛(wèi)星（TESS）對(duì)WASP-79b進(jìn)行的獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果一致。

WASP-79b還被作為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的全色系系外行星庫(kù)（PanCET）計(jì)劃的一部分進(jìn)行了觀測(cè)。這些觀測(cè)顯示W(wǎng)ASP-79b的大氣中存在水蒸氣。基于這一發(fā)現(xiàn)，這顆巨行星被選為美國(guó)宇航局即將推出的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的早期發(fā)布科學(xué)（Early Release Science）的目標(biāo)。韋伯（Webb）將會(huì)提供更多的長(zhǎng)紅外波長(zhǎng)的光譜數(shù)據(jù)。這些觀測(cè)也許能發(fā)現(xiàn)更多該行星大氣層中存在水蒸氣的證據(jù)，并提供其更詳細(xì)的化學(xué)構(gòu)成視圖，從而幫助探索出致使光譜不同尋常的潛在來源。

這些結(jié)果于2020年1月發(fā)表在了《天文學(xué)雜志》上。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)宇航局和歐空局（European Space Agency）的一個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目。美國(guó)航空航天局位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心，負(fù)責(zé)管理該望遠(yuǎn)鏡。位于巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）進(jìn)行哈勃的科學(xué)操作。STScI由位于華盛頓特區(qū)的天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會(huì)為NASA運(yùn)營(yíng)。

BY: nasa

FY: 莫黎

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處