天文学家第一次清晰看见了一颗系外行星的"一日天气"。
700光年外的WASP-94A b,上午飘着岩石云,傍晚就干干净净。这不是比喻——那些云真的由硅酸盐矿物构成,在超过1000度的高温里直接汽化。
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这是一颗"热木星",气态巨行星,轨道紧贴着母星。太近,太亮,普通望远镜拍不清表面。约翰霍普金斯大学的David Sing团队换了个思路:用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)捕捉它凌日时的星光变化。
行星从恒星前方经过时,JWST同时扫描了它的"前沿"和"后沿"。前沿对应早晨——空气从夜半球流入昼半球;后沿对应傍晚——空气从白天退回黑夜。两个时段的大气成分截然不同:早晨充满硅酸镁云,傍晚几乎无云。
团队提出两种解释。一是强风循环:云层在较冷的夜侧被抬升,到炎热的昼侧被压向深处,傍晚前已沉入大气底层。二是类似地球晨雾的极端版本——云在黑夜中形成,进入昼侧后直接被高温蒸发。
"研究系外行星20年,云层一直是块心病。"Sing说,"热木星上云无处不在,像隔着毛玻璃观察。现在我们不仅擦干净了玻璃,还能确定云的成分,看清它们如何随昼夜凝结、消散。"
这项发现还解决了一个旧谜团。此前观测显示WASP-94A b大气中某些元素比例异常,团队曾怀疑数据有误。现在发现,那是云层干扰造成的假象——早晨的云遮蔽了部分大气信号,导致化学成分被误判。分离云区与晴空区后,真实的大气组成才浮出水面。
研究发表于《科学》期刊。
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