【韦伯望远镜的新发现:外星世界上的神秘尘埃云】
WASP-43 b是一颗木星大小的行星,环绕着大约280光年外的一颗恒星,位于六分仪座。这颗行星的轨道距离约为 130 万英里(0.014 个天文单位,或 AU),大约 19.5 个小时就能绕行一圈。由于离恒星如此之近,WASP-43 b 很可能被潮汐锁定:它的自转速率和轨道周期相同,因此始终有一面朝向恒星。
根据该行星发出的 5 至 12 微米中红外光量进行的温度测量显示,其夜面可能被厚厚的高云覆盖。光谱测量表明,日侧和夜侧都存在水蒸气。但由于温度太高,液态水无法存在,云层可能是由微小的矿物颗粒而不是水滴组成的。
科学家们利用詹姆斯-韦伯望远镜对WASP-43b进行了研究,发现了高空云层以及日夜两侧的巨大温差。他们的发现为了解这颗行星的极端气候和大气动力学提供了启示。
在最近发表在《自然-天文学》上的一项研究中,研究人员详细介绍了他们是如何测试韦伯中红外仪器(MIRI)的无与伦比的能力,并观测WASP-43b(一颗巨大的、充满气体的系外行星)的整个轨道的。
WASP-43b的大小和质量与木星相当,但它的行星特征却与木星大相径庭。它的宿主恒星 WASP-43A 比我们的太阳更冷更红,距离地球约 86 光年。WASP-43b 的轨道与其恒星非常接近,因此一年只持续 19.5 个小时。
由于距离太近,这颗行星的自转与轨道同步,一侧始终朝向恒星,这与我们观测到的月球潮汐锁定现象类似。因此,行星的一半(日面)长期被照亮,温度很高,而另一半(夜面)则长期被阴影笼罩,温度低得多。
研究小组发现,WASP-43b长期被光照的日侧温度高达2285华氏度(1250摄氏度),而行星的夜侧虽然长期被阴影笼罩,但温度仍然很高,为1115华氏度(600摄氏度)。
此外,将这颗行星的温度图与复杂的三维大气模型进行比较后发现,这种温度对比比预期的无云大气更强烈。这表明,这颗行星的夜面笼罩在一层厚厚的云层中,阻挡了大部分本来可以观测到的红外辐射。与地球上的水云不同,这颗极热行星上的云层类似于尘埃,由岩石和矿物质组成。