詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對系外行星WASP-43b的新觀測顯示:它的一側永遠面向宿主恒星


詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對系外行星WASP-43b的新觀測顯示:它的一側永遠面向宿主恒星


藝術家對WASP-43b的概念 。(圖片來源:NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford(STScI))
據美國生活科學網站(本·特納):科學家們使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)繪制了一顆距離地球280光年的行星的天氣圖,這顆行星是一顆熱氣體巨星,一側永久面向太陽,另一側籠罩在永恒的夜晚 。
這顆名為WASP-43b的Janus面行星主要由氫和氦組成,由于其與宿主恒星的距離很近,它比太陽系中的任何氣態巨星都要熱得多,宿主恒星每19個地球小時繞地球一周 。這種極端接近意味著WASP-43b也潮汐鎖定在其恒星上 。
現在,研究人員發現,這種潮汐鎖將地球的一側永久加熱到2300華氏度(1260攝氏度)左右的溫度 , 足以融化鐵 。這種灼熱使巖石蒸發 , 并將其帶入云層 。
科學家們發現,白天和夜晚的溫差相對較低,溫度為1110華氏度(600攝氏度) , 導致強風的速度可達5600英里/小時(9000公里/小時) 。研究人員于4月30日在《自然天文學》雜志上發表了他們的地外天氣報告 。
WASP-43b于2011年被發現,最初由哈勃和斯皮策太空望遠鏡進行研究,但JWST的高分辨率現在已經捕捉到了其大氣層的更精細細節 。
“通過哈勃望遠鏡,我們可以清楚地看到白天有水蒸氣 。哈勃望遠鏡和斯皮策望遠鏡都認為夜晚可能有云,”主要作者、加利福尼亞州圣何塞灣區環境研究所研究員泰勒·貝爾在一份聲明中說 。“但我們需要韋布進行更精確的測量,才能真正開始繪制地球周圍的溫度、云量、風和更詳細的大氣成分圖 。”
為了測量行星的溫度,研究人員使用JWST的中紅外儀器(MIRI)在超過24小時內每10秒測量一次來自該系統的光 。
貝爾說:“通過對整個軌道進行觀測,我們能夠計算出行星旋轉進入視野時不同側面的溫度 。” 。“據此,我們可以繪制出一張地球溫度的粗略地圖 。”
JWST的紅外測量還揭示了這顆行星的化學成分,其中包括水蒸氣,但缺乏甲烷 。甲烷通常是通過氫氣和一氧化碳之間的反應在這類行星上產生的,但行星的強風可能會將甲烷帶到行星的白天,在那里它被宿主恒星的猛烈輻射摧毀 。
根據目前的發現,另一個團隊正在使用JWST的近紅外光譜儀(NIRSpec)儀器來改進溫度圖,并測量這顆雙面行星大氣中的一氧化碳 。