韦伯太空望远镜绘制了280光年外热气体巨型系外行星WASP_杭州网友热议社会热点最新消息 表明夜晚有厚厚的高云覆盖

来源:才薄智浅网 | 栏目:时尚 | 2026-06-15 13:58:35
(神秘的地球uux.cn)据美国宇航局(韦伯任务团队):一个海外探究小组顺利地使用美国全国航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜绘制了热气体巨型系外行星WASP-43b的天气图。
在宽光谱的中红外光上开展的精确亮度测量,再加上3D气候模型和其他望远镜先前的观测,表明夜晚有厚厚的高云覆盖,白天天空晴朗,赤道风时速超过5000英里,杭州网友热议社会热点混合着地球周围的大气气体。
这项调研只是对系外行星科学的新近证明,韦布具有测量温度转变和探测数万亿英里外大气气体的非凡能力。
图片:热气巨型外行星WASP-43b(艺术家概念)
韦伯太空望远镜绘制了280光年外热气体巨型系外行星WASP-43b的天气图
这个艺术家的概念展示了热气体巨型系外行星WASP-43b的样子。WASP-43b是一颗木星大小的行星,距离地球约280光年,位于塞克斯坦星座。这颗行星绕恒星管理约130万英里,在约19.5小时内达成一圈。由于它离恒星如此之近,WASP-43b或许是公益行动对比潮汐锁定的:它的自转速率和轨道周期是一样的,所以一侧始终面向恒星。图像:uux.cn/NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford(STScI)
潮汐锁定的“热木星”
WASP-43b是一颗“热木星”类型的系外行星:大小与木星相似,首要由氢和氦组成,比我们太阳系中的任何一颗巨行星都热得多。尽管WASP-43b的恒星比太阳更小、更冷,但它的轨道距离只有130万英里,不到水星和太阳距离的1/25。
由于轨道如此狭窄,这颗行星被潮汐锁定,一侧持续发光,另一侧永远处于黑暗之中。尽管夜侧从未接收到来自恒星的大模型分析任何直接辐射,但强烈的东风将热量从白天输送到周围。
自2011年察觉以来,WASP-43b已然被许多望远镜观测到,含有美国全国航空航天局的哈勃望远镜和现已退役的斯皮策太空望远镜。
湾区生态探究所探究员、今日发表在《自然天文学》上的一项探究的首要作者泰勒·贝尔阐释道:“使用哈勃望远镜,我们可以清楚地目睹白天有水蒸气。哈勃和斯皮策都觉得夜晚或许有云。”。“但我们需要韦布开展更精确的测量,才能真正着手绘制地球周围的温度、云量、风和更详尽的大气成分图。”
绘制温度图和推断天气
尽管WASP-43b太小、太暗、离恒星太近,济南肉鸽游戏对比望远镜无法直接目睹,但它只有19.5小时的短轨道周期使其变成相位曲线光谱的理想挑选,这项技术关乎测量恒星绕恒星管理时恒星-行星操控系统亮度的微小转变。
由于物体发出的中红外光的数量在很大程度上取决于它的温度,所以韦布捕捉到的亮度资料可以用来计算行星的温度。
图片:热气巨外行星WASP-43b(MIRI相位曲线)
韦伯太空望远镜绘制了280光年外热气体巨型系外行星WASP-43b的天气图
这条相位曲线由美国全国航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜上的MIRI低分辨率光谱仪捕捉到,显示了WASP-43操控系统的亮度随时间的转变,由于该行星围绕其恒星管理。当行星炎热的白天面向望远镜时,就在它经过恒星后面前后,该操控系统看起来最亮。随着行星持续管理,夜晚旋转进入视野,操控系统变得越来越暗。当白天旋转回到视野中时,它在经过恒星前方后再次变亮。WASP-43b是一颗热木星,距离地球约280光年,位于塞克斯坦星座。图片:uux.cn科学:Taylor J.Bell(BAERI);乔安娜·巴斯托(启动大学);Michael Roman(莱斯特大学)平面设计:NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford(STScI)
该团队使用Webb的MIRI(中红外仪器)每10秒测量一次WASP-43操控系统的光线,持续时间超过24小时。贝尔阐释道:“经由对全部轨道开展观测,我们能够计算出行星旋转进入视野时各异侧面的温度。”。“据此,我们可以绘制出一张地球温度的粗略地图。”
测量结局显示,白天的平均温度接近2300华氏度(1250摄氏度),足以打铁。与此另外,夜晚的温度在1100华氏度(600摄氏度)时显著较冷。这些资料还有助于定位行星上最热的点(“中心”),该点从接收到最多恒星辐射的点向东移动,恒星在行星的天空中最高。这种转变的发生是由于超音速风将加热的空气向东移动。
英国莱斯特大学的合著者迈克尔·罗曼说:“我们可以用这种方式绘制温度图,这的确证明了韦布的敏感性和稳定性。”。
以便阐释这张地图,该团队使用了繁琐的3D大气模型,就像那些用来知晓地球上天气和气候的模型一样。确认表明,夜晚或许被厚厚的云层覆盖,这阻止了一些红外光逃逸到太空。所以,夜晚尽管很热,但看起来比没有云的时候更昏暗、更凉爽。
图片:热气巨外行星WASP-43b(温度图)
韦伯太空望远镜绘制了280光年外热气体巨型系外行星WASP-43b的天气图
标题为“热气巨外行星WASP-43 b:温度图;MIRI低分辨率光谱”的图片显示了该行星望远镜在4个轨道位置面向半球的紫色到黄色温度图。箭头指向逆时针方向的灰色线形成了围绕恒星的轨道。左下角的温标,以°F和K为单位,等级从左边的紫色到右边的黄色:1000°F为紫色;1500°F粉红色;2000°F橙色;2500°F黄色。1000 K深粉红色。1500 K橙黄色。这颗恒星后面的行星,被标记为“永久日侧”:半球中心为黄色,边缘为橙色。恒星左边的行星:颜色从面对恒星的右边边缘的黄色到面对恒星的左边边缘的紫色。这颗位于恒星前方的行星,被标记为“永久夜边”,在中心偏右的地方是紫色的,边缘渐变为深粉红色。恒星右边的行星:颜色从面对恒星的左边边缘的黄色到面对恒星的右边边缘的紫色。这组地图显示了热气巨星系外行星WASP-43b绕恒星管理时可见侧的温度。这颗行星的白天在经过恒星后面前后都是可见的。这些温度是依据美国全国航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜上的MIRI(中红外仪器)从恒星-行星操控系统探测到的8000多个5至12微米中红外光的亮度测量值计算得出的。普通来说,物体越热,发出的中红外光就越多。图片:uux.cn科学:Taylor J.Bell(BAERI);乔安娜·巴斯托(启动大学);Michael Roman(莱斯特大学)平面设计:NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford(STScI)
甲烷缺失和大风
韦布捕捉到的宽光谱中红外光也使测量地球周围的水蒸气(H2O)和甲烷(CH4)的数量变成或许。英国启动大学的合著者Joanna Barstow说:“Webb给了我们一个机遇,让我们能够精确地找出我们目睹的分子,并对其丰度开展一些限制。”。
光谱显示,地球的夜晚和白天都有显著的水蒸气迹象,这提供了有关云层厚度和在大气中延伸高度的额外信息。
令人惊讶的是,资料还显示大气中任何地方都显著缺乏甲烷。尽管白天太热,甲烷不或许存在(大若干碳应该以一氧化碳的形式存在),但甲烷应该是稳定的,在凉爽的夜晚可以测试到。
巴斯托阐释说:“我们没有目睹甲烷,这一事实告诉我们,WASP-43b的风速必须达到每小时5000英里左右。”。“假如风足够快地将气体从白天吹到夜晚,然后再吹回来,那么预期的化学反应就没有足够的时间在夜晚形成可测试到的甲烷。”
该团队觉得,由于这种风力驱动的混合,行星周围的大气化学成分是一样的,这在过去哈勃和斯皮策望远镜的探究中并不显著。
对WASP-43b的MIRI观测是身为韦布早期释放科学打算的一若干开展的,该打算为探究人员提供了一系列强大的启动获取资料,用于探究广泛的宇宙现象。詹姆斯·韦伯太空望远镜是全球上首屈一指的空间科学天文台。韦布正解开我们太阳系的奥秘,展望其他恒星周围的遥远全球,探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦布是由美国全国航空航天局及其兴办伙伴欧空局和加拿大航天局领导的一个海外项目。

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