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天文学家在“下铁雨”的超热木星上发现电离钙表明其比此前认为的更奇特

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發表於 2021-10-6 15:19:43

据外媒报道，一个由康奈尔大学、多伦多大学和贝尔法斯特女王大学的科学家领导的国际团队报告说，在一颗“超热木星”上发现了电离钙--这表明大气温度比以前认为的要高，或者说大气层上部有强风。

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这一发现是在夏威夷北双子座望远镜获得的高分辨率光谱中发现的。

热木星因其温度高而被命名，这是因为它们靠近恒星。WASP-76b于2016年被发现，距离地球约640光年，但与比太阳略热的F型恒星如此接近，以至于这颗巨行星每1.8个地球日绕其主恒星公转一圈。

这些研究成果是康奈尔大学领导的一个多年期项目的第一项，即用双子座光谱学调查的系外行星，或ExoGemS，该项目探索行星大气的多样性。

共同作者、康奈尔大学文理学院哈罗德-坦纳院长和天文学教授Ray Jayawardhana说："随着我们对几十颗系外行星进行遥感，横跨一系列质量和温度，我们将对外星世界的真正多样性有一个更完整的了解--从那些热到可以孕育‘铁雨’的行星到其他气候更温和的行星，从那些比木星更重的行星到其他比地球大不了多少的行星。

Jayawardhana说：“利用今天的望远镜和仪器，我们已经可以了解到这么多关于围绕数百光年外的恒星运行的行星的大气层--它们的成分、物理性质、云层的存在，甚至大规模的风的模式，这一点非常了不起。”

该小组在对系外行星WASP-76b的大气层进行高度敏感的观测中发现了罕见的三条光谱线，这些光谱线于9月28日发表在《天体物理学杂志》上，并于10月5日在美国天文学会行星科学部的年会上发表。

第一作者Emily Deibert说："我们看到了这么多的钙；这是一个非常强烈的特征，"他是多伦多大学的博士生，其导师是Jayawardhana。

Deibert说：“这种电离钙的光谱特征可能表明该系外行星有非常强的上层大气风。或者该系外行星上的大气温度比我们认为象的要高得多。”

由于WASP-76b是潮汐锁定的--即它的一面总是面向恒星--它有一个永夜面，其平均温度为2400华氏度，相对凉爽。它永昼面平均温度为4400华氏度。

Deibert和她的同事们检查了适中的温度区，位于该行星的白天和黑夜之间的边缘。"她说："这颗系外行星在其轨道上快速移动，这就是我们能够从星光中分离出其信号的原因。"你可以看到光谱上的钙质印记是随着行星快速移动的。

天文学家继续深入研究，以了解系外行星。天文学家说：“我们的工作，以及其他研究人员的工作，正在为探索太阳系以外的陆地世界的大气层铺平道路。