JWST 发现奇异星球被极光烘烤,远离任何太阳

流氓星球上的极光可以教给天文学家什么关于行星形成和演化的知识?

这就是最近的研究发表于天文学与天体物理学希望解决的问题,因为一个国际研究小组调查了附近一颗流氓行星的大气成分,包括其大气温度和极光。

这项研究有可能帮助天文学家更好地了解流氓行星,以及其他行星大气形成和演化特征。

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研究人员使用 NASA 的詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 进行检查SIMP-0136,这是一颗流氓行星,距离地球约 20 光年,质量约为地球的 12.7 倍,半径约为地球的 1.2 倍木星.

此外,SIMP-0136的自转周期只有2.4小时,使研究人员能够观察这颗流氓星球的各个方面。研究人员还使用了一系列计算机模型来更好地理解他们的观察结果。

最后,研究人员有一些令人惊讶的发现,包括 SIMP-0136 的大气层表现出所谓的热逆温,这意味着地表附近的大气温度更冷,随着海拔的升高而更热。

这与传统的大气成分形成鲜明对比,例如,地球在地表附近表现出较高的温度,而温度随着海拔的增加而逐渐降低。

该团队发现,SIMP-0136 的极光负责加热这颗流氓行星的高层大气,同时发现持续的全球云层覆盖,这与地球等全球云层覆盖不断中断的行星形成鲜明对比。

最后,该团队发现这些云是由海滩沙子等硅酸盐颗粒组成的,而不是地球上看到的水滴或冰晶。

艺术家对流氓星球的印象,SIMP-0136。 (查克·卡特,加州理工学院,NRAO/AUI/NSF)

“这是迄今为止对太阳系外天体大气层最精确的测量,也是第一次直接测量大气特性的变化,”埃弗特·纳塞德金博士说,他是都柏林三一学院的博士后研究员,也是该研究的主要作者。

“在超过 1,500°C 的温度下,SIMP-0136 使今年夏天的热浪看起来温和。我们所做的精确观测意味着我们可以准确记录小于 5 °C 的温度变化。 这些温度变化与这颗自由漂浮的行星化学成分的细微变化有关,这表明风暴——类似于木星的大红斑——旋转进入视野。

这项研究建立在 JWST 数据的基础上,该数据在2025 年 3 月研究发表于天体物理学杂志快报发现了大气云、热点和碳化学方差。

虽然该研究无法确定导致大气变化的过程,但如上所述,这项最近的研究成功地确定了极光以及热逆温是造成大气变化的过程。

平均温度超过 1,500°C,这使得 SIMP-0136 比木星热得多,并且土星分别在 -145°C (-229°F) 和 -178°C (-288°F) 下。

2000 年首次发现,流氓行星因其没有恒星绕轨道运行的独特特征而引起了全世界天文学家的注意,正如其“流氓”名称所暗示的那样。

关于它们的形成和演化有几种假设,包括从它们最初的恒星系统中喷射出来或是亚褐矮星。目前估计,整个银河系可能存在数十亿到数万亿颗流氓行星。

然而,天文学家很快注意到,一颗流氓行星进入太阳系的可能性极小,更不用说对地球上的生命构成威胁了。展望未来,即将推出的计划于 2027 年 5 月发射的南希·格蕾丝罗马太空望远镜将有助于过滤这一数字。

在未来几年和几十年里,天文学家将对流氓行星极光做出哪些新发现?只有时间会证明一切,这就是我们科学的原因!

一如既往,继续做科学,继续抬头看!

本文最初发表于今日宇宙.阅读原文.

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