韦伯探索遥远世界的永恒日出日落

导读 使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究人员终于证实了模型先前的预测:系外行星的永恒早晨和永恒夜晚大气层之间存在差异。WASP-39 b 是一颗巨
2024-07-16 11:28:27

使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究人员终于证实了模型先前的预测:系外行星的永恒早晨和永恒夜晚大气层之间存在差异。WASP-39 b 是一颗巨行星,直径是木星的 1.3 倍,但质量与土星相似,绕着距离地球约 700 光年的恒星运行,被其母星潮汐锁定。这意味着它有一个恒定的白天和恒定的夜晚——行星的一侧始终暴露在恒星面前,而另一侧则始终笼罩在黑暗之中。

天文学家利用韦伯的近红外光谱仪 (NIRSpec) 证实了 WASP-39 b 上永恒的早晨和永恒的夜晚之间存在温差,夜晚的温度似乎高出约 300 华氏度 (约 200 摄氏度)。他们还发现了云层覆盖程度不同的证据,该星球永恒的早晨部分可能比夜晚多云。

天文学家分析了 WASP-39 b 的 2 至 5 微米透射光谱,这项技术用于研究这颗系外行星的晨昏线,即行星白天和夜晚的分界线。透射光谱是通过比较行星在恒星前方移动时通过大气层过滤的星光与行星在恒星旁边时探测到的未过滤星光而得出的。通过进行这种比较,研究人员可以获得有关行星大气层的温度、成分和其他特性的信息。

“WASP-39 b 已成为韦伯望远镜研究系外行星大气层的基准行星,”太空望远镜科学研究所系外行星研究员、这项研究的主要作者内斯托·埃斯皮诺萨 (Néstor Espinoza) 表示。“它拥有膨胀的大气层,因此来自穿过行星大气层的星光的信号非常强。”

此前发布的 WASP-39b 大气韦伯光谱显示,该行星大气中存在二氧化碳和二氧化硫、水蒸气和钠的存在,代表了整个昼夜分界线——并没有详细尝试区分一侧和另一侧。

现在,新的分析从晨昏线区域构建了两个不同的光谱,基本上将昼夜分界线分成两个半圆,一个来自晚上,另一个来自早晨。数据显示,晚上明显更热,高达 1,450 华氏度(800 摄氏度),而早晨则相对凉爽,为 1,150 华氏度(600 摄氏度)。

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