詹姆斯·韋伯太空望遠鏡揭示系外行星WASP-107b在其大氣層高處擁有奇怪的沙質(zhì)云 _太空

藝術(shù)家對WASP-107b及其母星的印象。(圖片鳴謝:插圖:比利時盧卡藝術(shù)學(xué)院/ Klaas Verpoest(視覺) ， Johan Van Looveren(排版) 。科學(xué):Achrène Dyrek(法國CEA和巴黎城市大學(xué))、Michiel Min(荷蘭SRON)、岳翎Decin(比利時魯汶大學(xué))/歐洲MIRI EXO GTO小組/歐空局/美國國家航空航天局)
據(jù)美國太空網(wǎng)（康納·菲利）：一項新的研究顯示，一顆系外行星在其大氣層高處擁有奇怪的沙質(zhì)云。
當(dāng)星系剛剛開始形成時，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST或韋伯)可能會花很多時間觀察早期宇宙的最遠區(qū)域，但它也會花很多時間關(guān)注離家更近的物體——例如我們銀河系附近的系外行星的大氣層。
一組歐洲天文學(xué)家利用來自JWST的觀測數(shù)據(jù) ，詳細描述了附近一顆名為WASP-107b的“蓬松”系外行星的大氣成分。研究人員發(fā)現(xiàn)水蒸氣、二氧化硫甚至硅酸鹽沙云存在于系外行星的動態(tài)大氣中。這項新研究也可能對我們理解遙遠行星的化學(xué)性質(zhì)有所啟示。
系外行星WASP-107b是天文學(xué)家已知的密度最低的行星之一，有時被比作彗星。。這顆行星的大小與木星大致相同，但質(zhì)量只有木星的12% 。WASP-107b距離地球大約200光年，繞其母星運行一周只需6天，母星比我們的太陽稍微冷一些，質(zhì)量也小一些。
該行星的低密度，或蓬松度，使天文學(xué)家能夠比觀測密度更大的行星，如木星，更深入地觀察行星的大氣層50倍。
二氧化硫(點燃火柴時釋放的氣味)的最初發(fā)現(xiàn)讓天文學(xué)家感到驚訝。這是因為WASP-107b的宿主恒星發(fā)出的高能光子相對較少，因為這顆行星更小、更冷。然而，該行星的低密度意味著這些光子可以深入WASP-107b的大氣層，導(dǎo)致產(chǎn)生二氧化硫的化學(xué)反應(yīng) 。
除了二氧化硫，天文學(xué)家還注意到高空云的存在，這些云由細小的硅酸鹽顆粒組成，基本上是非常細的沙粒。
研究人員認為，沙云的形成方式與地球上的水蒸氣和云類似，都是由沙粒形成的。當(dāng)沙雨滴凝結(jié)并落下時，它們會遇到行星內(nèi)非常熱的層，在那里它們變成硅酸鹽蒸汽，并被向上移動，在那里它們重新凝結(jié)，再次形成云。
“JWST正在徹底改變系外行星的特征，以驚人的速度提供前所未有的見解，”比利時魯汶大學(xué)的主要作者岳翎·德辛在一份新聞稿中說。
“在這顆蓬松的系外行星上發(fā)現(xiàn)由沙子、水和二氧化硫組成的云……是一個關(guān)鍵的里程碑。它重塑了我們對行星形成和演化的理解，為我們自己的太陽系提供了新的線索，”他補充道。
使用JWST的中紅外儀器(MIRI)進行觀測，這是一種可以在中紅外或熱探測波長探測行星大氣的光譜儀。這篇論文發(fā)表在周三(11月15日)的《自然》雜志上。