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哈勃揭示了热的太阳系外行星大气层之间的差异

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从八个“热木星”系外分泌的分析的第一个结果表明,风和云在大气组成的这些异国情调的行星中发挥重要作用。埃克塞特大学的凯瑟琳·惠特森(Catherine Huitson)将于7月5日星期五在圣安德鲁斯举行的全国天文学大会上介绍这一结果。

热木星是巨大的系外行星,与木星大小相似,轨道如此接近恒星,其大气层可以达到1000-3000摄氏度的温度。天文学家可以通过分析当行星经过恒星之前通过行星大气层过滤的星光谱,来探测在大气中存在哪种气体。去年,由埃克塞特大学领导的一个研究小组在哈勃太空望远镜上获得了将近200小时的时间,使用这种技术对八颗行星进行了研究,这是迄今为止最大的一次类比测量。

“这些热木星行星预计将会和我们自己的太阳系中的行星有很大的不同,比如木星,云顶温度在-150摄氏度左右。我们测量的第一颗行星是最热的地方之一,温度超过2000度。 Huitson说:“调查的早期成果现在已经出现,并呈现出各种令人费解的性质。

观察到的第一个非常热的行星显示出意外的缺乏氧化钛。目前热木星大气的三维模型表明,这种重分子的颗粒应该快速循环,使气态氧化钛能够到达可观测的高层大气。气体的未检测表明,风力不如预期的那么强烈,或者分子形成的太大的颗粒太重。

Huitson解释说:“氧化钛在地球上是一种固体,但是由于极端的温度,我们预计它会出现在最热的木星的气氛中。这个分子很重要,因为它可以把大气中的热量高度吸收,形成一个平流层 - 臭氧在地球上起着同样的作用。然而,我们的研究结果表明,这种分子不存在于高层大气中,这意味着我们需要修改我们对风力过程如何分配材料的理解。“

研究小组还确认了两颗行星大气中的水汽。重要的是,水被发现在理论预测的数量,与以前观察到的行星形成对比。惠特森说:“虽然我们的模型告诉我们,水应该存在于热木星的大气层中,直到现在,这种分子只能在有限的数量和少于行星的地方出现。

“在两颗系外行星中看到蒸汽是当前理论的一个很好的证明。我们的新发现表明,以前的非检测是由不透明的高空云层遮挡了大气中存在蒸汽的部分造成的。“

国家天文学会议上提交的结果代表了最初的发现,团队的工作仍然是正在进行分析八星哈勃望远镜调查的所有数据。

Huitson说:“令人惊异的多样性来自温度相似的行星之间的持续观测,其余的结果肯定会给我们带来更多的惊喜,因为我们试图了解这些极端和未知的物体。



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