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2019-08-29 | 科技新報

不可思議的巧合,研究發現數顆熱木星背陽面溫度趨向一致

不可思議的巧合,研究發現數顆熱木星背陽面溫度趨向一致

來自加拿大麥基爾大學的天文團隊分析了 12 顆不同的熱木星,發現它們的背陽面溫度居然驚人地一致,而天空的雲可能由岩石礦物質組成。

熱木星是一種系外氣態巨行星,質量接近或超過我們的木星,但和木星不同的是,熱木星與母恆星距離極近,只有約 0.5~0.015 天文單位,完成公轉一圈通常不會超過 3 天。

而熱木星的軌道離心率通常都很低(接近正圓形),這也造成行星公轉與自轉週期相同,因此總以同一面朝向恆星,另一面則處於永夜,稱為潮汐鎖定(Tidal locking),和月球都以同面朝向地球一樣道理。

但由於熱木星極靠近母恆星,導致其向陽面溫度非常高,通常超過 2,800℃,甚至目前已知表面溫度最高的熱木星 KELT-9b,其向陽面溫度高達 4,330℃,比所有 M 型恆星與大部分 K 型恆星還酷熱。

過去研究還進一步發現,熱木星的背陽面雖然照不到太陽,但溫度也不低,足以融化金屬鉛,表明還是有不少熱能從向陽面轉移到背陽面。但令天文學家感到驚訝的是,不同熱木星的背陽面溫度似乎都差不多──來自加拿大麥基爾大學的天文團隊,使用史匹哲太空望遠鏡、哈伯太空望遠鏡觀察 12 個不同的熱木星,驚訝發現這些行星的背陽面溫度趨向一致,都落在 800℃ 左右。

研究第一作者 Dylan Keating 表示,這幾顆熱木星都各自從母恆星接收到不同程度的輻射量,溫差可高達 1,700°C,然而背陽面溫度卻驚人的相似,令人嘖嘖稱奇。

研究人員認為造成溫度接近一致的原因,是背陽面有大量雲層覆蓋如形成一片厚毯,只是這些雲和我們認知的雲不太一樣,它們可能是由先蒸發後凝結的岩石礦物質如:硫化錳,矽酸鹽所組成的雲。

如果有生物居住在這些熱木星的背陽面,可能還要提防天空下起岩石雨。未來新一代太空望遠鏡如:NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡、ESA 的 ARIEL 太空望遠鏡等,將能進一步分析出熱木星雲的成分,改善系外行星大氣環流與雲氣形成的模型。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

The dark side of extrasolar planets share surprisingly similar temperatures
Rain of rocks could pelt the dark sides of hot Jupiter exoplanets

(首圖來源:麥基爾大學)

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