科学

詹姆斯·韦伯发现一颗清晨形成岩石云、入夜便消散的行星

Peter Finch

WASP-94A b清晨的天空浓云密布。当同一团大气转到行星的傍晚一侧时,云已不见。而且这云既不是水也不是冰,而是岩石——被高温汽化的镁和硅,凝结成一层矿物薄雾,于黎明生成,在黄昏散去。

这种分裂正是此次发现。一个使用詹姆斯·韦伯空间望远镜的团队首次读取了太阳系外一颗行星两个相反半面的天气,发现二者截然不同。一个半球在制造云,另一个半球在消解云。

WASP-94A b是一颗炽热的气态巨行星,距地球约700光年,位于南天的显微镜座。它属于“热木星”:体量巨大、由气体构成,且离恒星极近,一年只相当于地球的几天。向阳面远超摄氏500度,足以把较重的元素以蒸气形式托在高空。蒸气冷却处,便凝结成硅酸盐微粒——也就是沙与岩石的成分——这些微粒形成了云。

韦伯并未拍下这一切。当行星从恒星前方经过时,望远镜把透过大气边缘的星光分解开来:一次在世界由夜转昼的边缘,一次在由昼转夜的边缘。清晨那一侧带有矿物云的印记;傍晚那一侧返回时更为澄澈。同一批数据还显示,大气中的氧和碳约为木星的五倍,这为行星如何、在何处形成提供了线索。

这样的读取是一种推断,而非快照。云图依赖于把光谱转化为温度、化学成分和颗粒大小的大气模型,不同模型在边缘处可能彼此不一致。这只是一颗行星,仅在几次凌星中被观测,这种失衡的天气还需更多观测才能成为定论。数据清楚显示的,是两侧并不相同。

这一结果的意义超出了这颗怪异的行星本身。对系外行星大气的测量几乎都把行星当作一个均匀的球。WASP-94A b表明,这一假设可能掩盖了一颗被劈成两个相互矛盾半球的行星,也意味着人们开始为其他世界绘制的气候图,或许正把几乎毫无共同点的气候混为一谈。

研究团队打算把同样的方法用于其他热木星,比较多颗行星清晨与傍晚的天空,以弄清这种只在一侧的云层,究竟是WASP-94A b独有的怪癖,还是那些绕恒星过近运行的世界所共有的特征。

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