2025-07-16 20:22来源:本站
美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在开创性的观测中发现了一颗行星,那里的沙粒会以雨的形式落下。
这颗名为Wasp-107b的行星位于200光年外的处女座星座,它已经引起了天文学家的注意,因为它非常大但非常轻,为它赢得了“棉花糖”行星的绰号。最新的观测结果让我们前所未有地瞥见了太阳系外一个奇怪的、充满异国情调的世界,它的特点是硅酸盐砂云和雨,灼热的温度,肆虐的风,以及二氧化硫的独特燃烧火柴味。
“我们对其他行星的了解是基于我们对地球的了解,”鲁汶天主教学院(KU)的Leen Decin教授说,他是这项研究的第一作者。“这是一个非常有限的知识。”
这颗行星是在2017年被发现的,当时天文学家发现,每当这颗行星经过它的前面时,它的主恒星都会发出周期性的闪烁光。“这就像路灯前的一只苍蝇,”德辛说。“你可以看到光线稍微变暗了。”
詹姆斯·韦伯通过测量通过行星大气层过滤的星光,将这些观测提升到了一个新的水平。因为不同的元素吸收不同波长的光,所以星光的光谱表明存在哪些气体。
黄蜂-107b的质量与海王星相似,但其大小几乎与木星相当,其巨大而分散的性质使詹姆斯·韦伯望远镜能够深入观察其大气层。
“这是一个很好的目标,因为它真的很蓬松。这是最蓬松的行星之一,当我们观察它们的大气层时,我们可以得到这些大信号,”乔安娜·巴斯托博士说,她是开放大学的行星科学家,正在研究JWST对同一颗行星的单独测量。“在过去的10年里,我们一直在进行预测,但对于我们实际看到的情况,无论是我们的发现还是数据的质量,我们都没有做好准备。这真的很令人兴奋。”
发表在《自然》杂志上的最新观测结果揭示了水蒸气和二氧化硫存在的证据,它们会让大气散发出火柴烧焦的气味。这也是第一次在另一颗行星上发现云的化学成分——在这种情况下,是硅酸盐砂。
这颗行星的大气特征类似于地球的水循环,但沙子在固态和气态之间循环。从温度接近1000摄氏度的较热较低的大气中,硅酸盐蒸汽会上升,冷却,形成微小的沙粒,小得看不见。最终,这些沙尘云的密度会变得足够大,以至于它们开始像雨一样落回大气层的下层。在一定的高度以下,沙子会升华成水蒸气,完成这个循环。
“这些云就像一团朦胧的尘埃,”德肯说。“这些沙粒以极高的速度流动。每秒几公里。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜的一个中心目标是分析遥远行星的大气,寻找可能表明生命存在的生物特征气体。考虑到其1000摄氏度的气候和缺乏固体表面,黄蜂-107b不被认为是一个可能的候选者。德金说:“这绝对是敌对的,对我们来说不是。
观察地球大小的岩石行星的大气层将更具挑战性,因为如果它们有大气层,它往往更薄,密度更大。然而,从Wasp-107b这样的目标上获得的细节水平被视为一个令人鼓舞的迹象。
“宇宙有很多惊喜,”德肯说。“我确实设想在另一个星球上可能有各种不同的生命形成方式。它可能与你在地球上所知道的非常不同。我们必须拓宽我们的想象力。”