超熱木星上的極端天氣：近2000℃的高溫，可以“蒸發”巖石

有些膨脹的星體，大小跟木星差不多，它們離各自的母星非常近，在超過3000華氏度（約1650℃）的沸騰溫度下被烘烤。那溫度足以蒸發大多數金屬，包括鈦。它們擁有著有史以來最熱的行星大氣。

近日，哈勃天文學家團隊正在研究這些“炙熱世界”的奇異天氣狀況。其中在一顆行星上，正下著“汽化的巖石”，而另一顆行星的上層大氣變得更熱，因為它正在被來自其恒星的強烈紫外線（UV）輻射"曬傷"。

研究這些星體上的極端天氣可以讓天文學家更好地了解銀河系遙遠世界中存在的多樣性、復雜性和奇異化學。

研究人員一共進行了兩項研究。在第一項研究中，天文學家描述了哈勃望遠鏡對距離地球約1300光年的WASP-178b進行觀測。在白天，大氣是無云的，富含一氧化硅氣體。由于行星的一側永久面向其恒星，炎熱的大氣層以超過每小時約3200公里的超級颶風速度向夜間旋轉。

而在黑暗的一面，一氧化硅可能冷卻到足以凝結成從云層中傾瀉而下的巖石，但即使在黎明和黃昏，這顆行星也足夠熱，可以“蒸發巖石”。

第二項研究描述了一顆超熱的木星KELT-20b，它位于大約400光年之外。在這顆行星上，來自其母星的紫外線爆炸正在大氣中形成一個熱層，就像地球的平流層一樣。

相比之下，在地球上，大氣中的臭氧會吸收紫外線并升高地球表面上方11至50公里的層的溫度。在KELT-20b上，來自恒星的紫外線輻射正在加熱大氣中的金屬，從而形成了非常強的逆溫層。

盡管超熱的木星不適合居住，但這種研究有助于更好地了解可能適合居住的類地行星的大氣狀況。

一篇題為UV absorption by silicate cloud precursors in ultra-hot Jupiter WASP-178b的相關研究論文發表在《自然》上。

另一篇題為Strong H2O and CO Emission Features in the Spectrum of KELT-20b Driven by Stellar UV Irradiation的相關研究論文發表在《天體物理學雜志快報》上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04453-2

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac4968

標簽： 超熱木星