900光年外的系外行星离恒星太近,大气温度高达2500℃大气充满重金属蒸汽

2 年前,天文学家第一次发现系外行星具有平流层的证据,并且怀疑这颗名为WASP-121b 的行星之高温足以蒸发金属;现在,天文学家证实WASP-121b 的重金属果然史无前例地以气体形式逸散到外太空,而行星本身也被母恒星的强烈引力拉成足球状。

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温度随着高度增加而上升的平流层(Stratosphere),是太阳系内行星独特特征,金星、火星没有这层大气层,土星、木星大气层和地球一样也有气温逐渐上升的平流层,但形成原因与地球有异:地球平流层温度上升与大量臭氧吸收紫外线有关,但其他星球缺乏氧,所以平流层温度上升是其他物质所致,比如甲烷。

过去天文学家不确定系外行星是否也具有平流层,直到2017 年时,哈伯太空望远镜首度从距离地球900 光年的热木星“WASP-121b”,找到系外行星大气层也具有平流层的证据。

同时,当时望远镜发现这颗行星由于太过靠近母恒星,公转周期仅1.27 天,导致它的高层大气温度比其他测量过的热木星都还高出10 倍,达到2500℃,天文学家认为如此高温将导致重金属以气态形式逸散。

由于WASP-121b 被母恒星烘烤得像个膨胀的棉花糖,代表行星引力对外层蓬松的大气控制力较弱,果不其然,哈伯望远镜这回清楚瞧见WASP-121b 的镁离子和气态铁,摆脱行星重力束缚外泄至太空。

论文第一作者、约翰‧霍普金斯大学天文学家David Sing 表示,一般情况下,热木星内部还是很冷,足以将重金属凝结成云,过去我们也曾在其他热木星的低层大气中发现重金属存在,但我们不知道这些重金属最终是否逸散。这是第一次,天文学家确定一颗极高温热木星如何挥霍它的重金属。

最终,这种热木星将失去所有大气,只留下了致密核心,称为冥府行星(Chthonian)。新论文发表在《天文期刊》(The Astronomical Journal)。

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