Ultrahot Jupiters - 水被摧毁的地方,然后重生

UltraHot Jupitor WASP-121B的这些模拟视图显示了行星从五种不同的有利位置的人眼睛看起来像是由其父母的明星照亮到不同程度的人眼。使用用于帮助科学家了解这些超热门行星的大气的计算机模拟来创建图像。Ultrahot Jupiters几乎没有轻,而不是木炭。然而,UltraHot Jupiters的天空气有3600f和5400f(2000c和3000c)°的温度,°因此°行星产生°自己的光芒,就像一个热的ember。因此,该模拟图像中的橙色来自行星自身的热量。计算机模型基于使用美国国家航空航天局的Spitzer和Hubble空间望远镜进行的WASP-121B的观察。学分:NASA / JPL-CALTECH / Vivien Parmentier / Aix-Marseille University(AMU)

想象一下天气预报总是相同的地方:烧焦温度,无情地阳光,并且绝对零的雨量。这种地狱场景存在于我们太阳系外的一系列行星的永久停顿,被称为“Ultrahot Jupiter”。这些世界轨道极近的星星,地球的一侧永久地面对明星。

困惑的科学家们是为什么在烤肉世界的气氛中缺少水蒸气,当它丰富的类似但略微凉爽的行星时。美国宇航局的Spitzer和Hubble Space望远镜的Ultrahot Jupiters的观察与计算机模拟相结合,曾担任跳板,用于新的理论研究,可能已经解决了这种神秘。

根据新的研究,Ultrahot Jupiters实际上具有水(氢气和氧原子)的成分。但由于地球的潮流的强烈照射,温度会得到如此强烈的水分分子完全撕裂。

“这些世界的天空是炉子看起来更像是恒星气氛,而不是行星气氛,”Aix Marseille大学的天体物理学家Vivien Parmentier说,在法国,并在新的研究中的领先作者。“通过这种方式,Ultrahot Jupiters延伸了我们认为行星应该是什么样的。”

虽然像Spitzer和Hubble这样的望远镜可以收集有关Ultrahot Jupiters的天空的一些信息,但夜晚仍然很难探讨目前的仪器。新论文提出了这些行星的照明和黑暗侧面可能发生的模型,这主要基于被称为WASP-121B的Ultrahot Jupiter的观测和分析,以及最近公布的研究,由Parminier共同组建专注于UltraHot Jupiterswasp-103b,WASP-18BANTHAT-P-7B。新的研究表明,凶猛的风可能会将遮阳的水分子吹入行星的夜间半球。在较冷的地球的黑暗面上,原子可以将分子重组成分子并凝结成云,所有这些都在漂移回到天空中再次分裂。

根据新的研究,水不是可能在这些行星上进行化学转世循环的唯一分子。以前在白天和夜间之间的边界的云层检测,其中温度毫变地落下,表明氧化钛(作为防晒霜)和氧化铝(Ruby的基础,宝石)也可以在超声中重生乔特斯夜舞会。这些材料甚至可能形成云层和下雨作为液体金属和流体红宝石。

星球杂交种

在我们的太阳系以外的行星上的日益增长的目录中,被称为Exoplanets - Ultrahot Jupiters已经被淘汰了大约十年的独特阶级。在轨道上发现的轨道比汞在于我们的阳光,巨大的行星被锁定,这意味着同样的半球总是面对明星,就像月亮总是呈现同样的一面。结果,超大刺指挥者的日子在永恒的高中烤。与此同时,他们的相反的半球被无尽的夜晚抓住了。杜莎半温度达到3,600至5,400华氏度(2,000和3,000摄氏度),在最热门的外部产前的历史记录中排名超声波。夜间温度约为1,800华氏度冷却器(1,000摄氏度),足够冷的水重新形成,以及其他分子,将云层聚结。

热的木匠,堂兄对Ultrahot Jupiters的Sultahot Jupitures,温度低于3,600华氏度(2,000摄氏度),是第一个被广泛发现的Exoplanet类型,起步于1990年代中期。水已经在他们的环境中常见。为什么在Ultrahot Jupiters中缺席的原因是,这些行星必须形成具有非常高的碳而不是氧气。然而,新研究的作者说,这一想法无法解释有时在日常夜间边界中检测到的水痕迹。

为了打破Logjam,Parmunier和同事从既定的星星的实质性模型,以及“失败的星星”,被称为棕色矮人的“失败的明星”,其特性与热和超声波的速度重叠。Parmunier适应了由Mark Marley开发的Brown Dwarf模型,其中一位纸张的共同园,加利福尼亚硅谷的Ames Research Center的一名研究科学家是Ultrahot Jupiters的案例。在狂热的星星比传统更冷的行星更像是炽热的星球,对斯拉泽的恒星提供了一种方式来对待斯皮特和哈勃观察的氛围。

“通过这些研究,我们带来了一些学习星星的天体物理学的历史悠久的知识,以对调查外部氛围的新领域,”Parmentier说。

Spitzzer在Ultrahot Jupiters大气中的红外光线中的红外光线归零。一氧化碳中的原子形成极其强的粘合,可以在这些行星的天空中唯一地承受热和辐射攻击。耐金刚石一氧化物的亮度揭示了行星的大气燃烧热比更深的更高。Parmentier表示,验证这种温差是扫描哈勃的无水结果的关键,因为均匀的气氛也可以掩盖水分子的签名。

“这些结果只是Spitzer用于Exoplanet Science的最新例子 - 这不是其原始科学表现形式的东西,”加利福尼亚州帕萨迪纳州北美航空航天局的喷气机推进实验室的Spitzer项目科学家Michael Werner说。“另外,看看科学家们结合哈勃和斯皮茨的力量时,我们总是令人振奋的是,哈勃和斯皮兹的力量,这是美国宇航局的两个伟大的观察者。”

虽然新模型充分描述了这些书上的许多超声波,但一些异常值仍然存在,这表明这些世界的大气的其他方面仍然需要理解。不符合模具的那些外产品可以具有异国情调的化学成分或意外的热和循环模式。先前的研究表明,在WASP-121b的云气氛中有比观察结果所明显的云,因为大部分来自水的信号被遮挡。新论文提供了水信号小于预期的替代解释,但需要更多的研究来更好地了解这些超热度大气的性质。

解决这一困境可能是美国宇航局的下一代詹姆斯韦伯太空望远镜的任务,为2021年推出。Parminier和同事预计它将足够强大,无法收集有关天空的新细节,并确认缺失的天水和其他兴趣分子已经进入行星的夜晚。

“我们现在知道Ultrahot Jupiters表现出与他们的凉爽表兄弟,热的豪华师们不同,更复杂的化学行为,”Parminier说。“外产的研究环境仍然存在于其初期的阶段,我们有很多学习。”

然后在天文学和天体物理学杂志中致辞。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室负责管理美国华盛顿州NASA科学任务局的Spitzer太空望远镜任务。科学操作是在帕萨迪纳市Caltech的Spitzer科学中心进行的。航天器业务基于洛克希德马丁斯空间,科罗拉多州利特尔顿。数据存储在位于Caltech的IPAC的红外科学档案中。加州理工学院为NASA管理JPL。

哈勃是美国宇航局和欧洲核武院之间的国际合作项目。NASA的Morebelt,马里兰州Greenbelt的戈达德太空飞行中心设法哈勃。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)进行哈勃科学行动。

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