在炙熱并且有木星那么大的巨型行星WASP-79b上，天氣濕潤(rùn)蒸騰，黃色的天空中云層散落并且會(huì)下著鐵雨。

科學(xué)家想象中的WASP-79b

圖源：nasa.gov/

美國(guó)宇航局的哈勃望遠(yuǎn)鏡同麥哲倫財(cái)團(tuán)位于智利的麥哲倫二號(hào)望遠(yuǎn)鏡合作分析了這顆行星的大氣，這顆行星圍繞著比太陽(yáng)還要炙熱和明亮的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，它位于距地球780光年的波江座中。在圍繞太陽(yáng)以外恒星的系外行星中，WASP-79b 是迄今為止觀測(cè)到的最大的行星之一。

哈勃望遠(yuǎn)鏡

圖源：nasa.gov

在最近公布的結(jié)果中令人驚訝的是，沒有任何證據(jù)顯示這顆行星的大氣中存在一種叫做瑞利散射的大氣現(xiàn)象，即在某種顏色的光能被存在于高層大氣中的微小塵粒所分散。瑞利散射通過散射陽(yáng)光中波長(zhǎng)較短的部分（藍(lán)光）將地球的天空變成藍(lán)色。

地球的藍(lán)色大氣層

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研究人員稱，因?yàn)閃ASP-79b看上去沒有這種現(xiàn)象， 所以在白天它的天空可能會(huì)發(fā)黃。

“這強(qiáng)有力地表明了一個(gè)未知的大氣進(jìn)程，我們只不過沒有在物理模型中對(duì)其加以解釋。我已經(jīng)將WASP-79b的光譜給好多同事看了，他們都覺得‘這太奇怪了’。”馬里蘭州勞雷爾市的約翰斯霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的克里斯汀·肖沃特·索岑如是說(shuō)。

研究團(tuán)隊(duì)希望找到另一顆條件類似的行星做更多研究。

“因?yàn)檫@是我們第一次碰到這種情況，所以實(shí)在無(wú)法確定它的成因。”索岑說(shuō)：“我們需要留意其他條件類似的行星，因?yàn)檫@可以揭示我們目前無(wú)法理解的未知大氣過程的奧秘。由于只有一個(gè)行星作為樣本，我們無(wú)法得知這是否是一個(gè)與行星的演化存在關(guān)聯(lián)的大氣現(xiàn)象?！?/p>

目前普遍認(rèn)為“熱木星”們的軌道如此迫近恒星的原因，是它們?cè)诤涞男行窍到y(tǒng)外圍積攢了大量寒冷氣體后向圍繞恒星更緊密的內(nèi)側(cè)軌道遷移。WASP-79b公轉(zhuǎn)一周僅需3天半。但這顆行星卻處在一個(gè)非比尋常的圍繞恒星的極軌道上，它推翻了科學(xué)家有關(guān)行星構(gòu)成的理論——特別是對(duì)這類“熱木星”來(lái)說(shuō)。

木星

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最新的結(jié)果可能會(huì)為類似行星的歷史提供額外線索。一些“熱木星”看上去擁有朦朧或多云的大氣而另一些似乎大氣較為清爽。如果WASP-79b像另一些“熱木星”一樣，它可能會(huì)有分散的云層，并且鐵在升騰到高海拔時(shí)會(huì)降落為雨。

WASP-79b是木星的兩倍大，它十分熾熱且擁有延展外擴(kuò)的大氣層，這是研究被大氣過濾削弱后奔向地球的星光的理想選擇。

為了研究這顆行星，研究團(tuán)隊(duì)在智利拉斯坎帕納斯天文臺(tái)的麥哲倫二號(hào)望遠(yuǎn)鏡上使用了一臺(tái)光譜儀——它是一種通過分析光波長(zhǎng)來(lái)測(cè)定化學(xué)成分的儀器。他們預(yù)估，藍(lán)色星光會(huì)因瑞利散射而減少。然而，團(tuán)隊(duì)卻觀測(cè)到了相反的趨勢(shì)。波長(zhǎng)越短、越藍(lán)的光似乎會(huì)更透明，也就是說(shuō)大氣對(duì)它們的吸收和散射越少。這一結(jié)果與美國(guó)宇航局的凌星系外行星巡天衛(wèi)星（TESS）對(duì)WASP-79b獨(dú)立觀測(cè)的結(jié)果一致。

藝術(shù)家所繪凌星系外行星巡天衛(wèi)星（TESS）圖像

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作為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡全色比較系外行星庫(kù)（PanCET）計(jì)劃中的一部分，WASP-79b也被觀測(cè)到了，這些觀測(cè)結(jié)果顯示W(wǎng)ASP-79b的大氣中存在水蒸氣。基于這些發(fā)現(xiàn)，這顆巨大的行星被選為美國(guó)宇航局即將推出的詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡的早期科研目標(biāo)。韋伯望遠(yuǎn)鏡有望在波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外波上提供更多的光譜數(shù)據(jù)。這些觀測(cè)結(jié)果可能會(huì)揭示更多這顆行星大氣中存在水蒸氣的證據(jù)，也會(huì)為這顆行星的化學(xué)組成提供更多細(xì)節(jié)，這些結(jié)果有助于揭示它奇異光譜的潛在來(lái)源。

光譜及其頻率

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這些結(jié)果將被發(fā)表于2020年1月出版的《天文學(xué)雜志》上。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)宇航局和歐洲宇航局的國(guó)際合作項(xiàng)目。望遠(yuǎn)鏡由位于馬里蘭綠地的美國(guó)宇航局戈達(dá)德航天中心管理。巴爾的摩的空間望遠(yuǎn)鏡研究所（STScI）負(fù)責(zé)哈勃望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)操縱。空間望遠(yuǎn)鏡研究所由華盛頓特區(qū)的天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會(huì)為美國(guó)宇航局運(yùn)作。

by: Claire Andreoli, Ray Villard, Kristin Sotzen

FY:脆茶

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