系外行星天氣觀測(cè)

由于系外行星離地球太遠(yuǎn)，地球上觀測(cè)天氣變化的方法行不通，現(xiàn)有的技術(shù)還不足以支持人類發(fā)射宇宙飛船登陸系外行星拍攝直觀的照片，那么對(duì)系外行星的天氣觀測(cè)，科學(xué)家是如何做到的呢？

相較于小而暗淡的行星，會(huì)發(fā)光的恒星顯然更容易被找到，借助恒星，科學(xué)家就能夠發(fā)現(xiàn)一些圍著恒星轉(zhuǎn)的行星。這些行星圍著恒星轉(zhuǎn)，同時(shí)會(huì)給恒星以拉力，恒星有些許搖擺，這微小的搖擺有可能被觀測(cè)到，從而發(fā)現(xiàn)使其發(fā)生搖擺的行星。

搖擺恒星是從前科學(xué)家尋找系外行星的方法，而現(xiàn)在更多地運(yùn)用另一種更有效的方法——凌日法。一顆行星從它的母恒星前方穿過時(shí)，在我們的視野里，行星與母恒星處于同一直線上，我們將可以觀察到該恒星的視覺亮度下降了，類似于日食，而變暗的程度取決于行星相對(duì)于恒星的大小。借助凌日法，科學(xué)家可以測(cè)定行星的密度，進(jìn)而了解該行星的物理結(jié)構(gòu)。凌日法還可以幫助研究行星大氣層。恒星光穿過行星大氣層，有的被吸收、有的被反射、有的被折射，分析恒星光譜，科學(xué)家就能夠確定行星大氣中的成分。

觀測(cè)一顆行星的天氣，少不了溫度和氣壓?？茖W(xué)家通過母恒星的溫度以及行星與恒星之間的距離計(jì)算出行星的溫度，并根據(jù)行星大氣的厚薄程度判斷出行星的氣壓，通常情況下，行星大氣層越厚，行星氣壓越大。

了解了科學(xué)家如何觀測(cè)系外行星天氣，下面繼續(xù)為您播報(bào)幾顆最新發(fā)現(xiàn)的行星的天氣。

氣溫播報(bào)

有兩個(gè)氣態(tài)巨行星正忍受著高溫的煎熬。

一顆距地球190光年，名為HD 80606b的行星，位于大熊座，常年高溫。它的運(yùn)行軌道類似哈雷彗星繞日軌道，離母恒星最遠(yuǎn)的地方幾乎與地日距離相當(dāng)，大約1.31億千米，而最近的點(diǎn)離母恒星僅有450萬(wàn)千米。這個(gè)特殊的軌道使得每隔111天，當(dāng)該行星到達(dá)最接近母恒星時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)一種極端的天氣——在6小時(shí)內(nèi)，氣溫從530℃飆升至1230℃，溫差有700℃，素有“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”之稱的新疆在它面前簡(jiǎn)直是小巫見大巫。6小時(shí)過后，行星開始沿著軌道遠(yuǎn)離，溫度也隨之降低。

另一顆氣態(tài)巨行星是KELT-9b，距地球620光年。這是一顆熱木星，熱木星指的是氣態(tài)巨行星質(zhì)量接近或大于木星，與母恒星之間的距離約為200多萬(wàn)至7000多萬(wàn)千米之間。與HD 80606b不同，KELT-9b的運(yùn)行軌道是圓形，它的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同，因此有一面總是面朝母恒星，是一個(gè)“陰陽(yáng)臉”行星。KELT-9b的母恒星熱度是太陽(yáng)的兩倍，如此接近母恒星，它的溫度自然不會(huì)低，朝向母恒星的一面溫度大約是4316℃，僅比太陽(yáng)溫度低了1200℃。一旦有人靠近它，大概就是個(gè)“熟”人了，甚至被蒸發(fā)。并且，由于陰陽(yáng)兩面存在溫差，容易形成風(fēng)，地球上的科學(xué)家能夠通過溫度差估計(jì)這顆行星上的風(fēng)速。

在這兩顆氣態(tài)巨行星備受高溫煎熬時(shí)，一顆類地行星上卻是冰天雪地。距離地球1.3萬(wàn)光年，名為OGLE-2016-BLG-1195Lb，質(zhì)量與地球相差無(wú)幾，距離母恒星的距離是1.74億千米，與地球到太陽(yáng)的距離也相差不大。然而，它的母恒星質(zhì)量?jī)H為太陽(yáng)質(zhì)量的7.8%，科學(xué)家懷疑該恒星可能是一顆褐矮星。褐矮星十分暗淡，這使得繞其運(yùn)行的OGLE-2016-BLG-1195Lb無(wú)法獲得足夠的光和熱，常年處于低溫狀態(tài)，溫度大概-240℃。

與這些系外行星相比，地球溫度就令人愉悅多了。人類歷史記錄中，地球上的最高溫出現(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞州的死亡谷，1913年7月10日，溫度56.7℃。最低溫則是南極洲的東方站，1983年7月21日，溫度-89.2℃。

接下來進(jìn)行幾顆行星的降雨播報(bào)。

降雨播報(bào)

人類歷史記錄中，地球1小時(shí)內(nèi)降雨最多的記錄是1947年6月22日，美國(guó)密蘇里州，降雨305毫米。最嚴(yán)重的下冰雹記錄則是在孟加拉國(guó)戈巴爾甘尼地區(qū)，時(shí)間是1986年4月14日，產(chǎn)生了世界最重冰雹的記錄，重達(dá)1.02千克。

但如果放眼系外行星，這兩個(gè)記錄可能稱不上極端。OGLE-TR-56b，位于人馬座，距地球4900光年，公轉(zhuǎn)周期為29小時(shí)，也就是說，在這顆行星上，一年只有29小時(shí)。這里降的不是水，而是鐵。這顆行星的大氣溫度達(dá)到1700℃，云的成分不是水蒸氣而是鐵原子，有時(shí)候，液態(tài)的鐵會(huì)滴落下來，形成鐵雨。如果說地球上衡量降雨多少稱為降水量，那么在OGLE-TR-56b上應(yīng)稱為降鐵量。

系外行星不但有降鐵的，還有降寶石的。在1040光年以外，有一顆閃閃發(fā)光的行星，HAT-P-7b。這顆行星的大氣中富含氧化鋁，這可是紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分。HAT-P-7b也是熱木星中的一員，公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同，有一面總是朝向母恒星，也是一個(gè)“陰陽(yáng)臉”。朝向母恒星的一面溫度高達(dá)2500℃，另一面則是1900℃，600℃的溫差使得這顆行星上狂風(fēng)肆虐。另外，在陽(yáng)面，由于溫度過高，氧化鋁無(wú)法凝結(jié)，只有在陰面，氧化鋁才能夠凝結(jié)成紅寶石或者藍(lán)寶石，所以，只有在陰面才能看到寶石雨的奇觀。

下面進(jìn)行災(zāi)害天氣播報(bào)。

災(zāi)害天氣播報(bào)

在距離地球63光年的地方，有一顆氣態(tài)巨行星，叫做HD 189733b，和地球一樣，它也是藍(lán)色的。從太空上看，地球之所以是藍(lán)色的，這是因?yàn)榈厍驅(qū)嶋H上是個(gè)“水球”，海洋面積占地球表面積約71%，由于海水的散射作用，地球看起來就是藍(lán)色的。但HD 189733b的藍(lán)色可不是海水賦予的，而是由于它的大氣中存在大量的硅酸鹽顆粒，這是玻璃的主要成分，能夠散射藍(lán)光。

另外，這顆行星上的風(fēng)速約為8600千米/時(shí)，而地球上最強(qiáng)的狂風(fēng)記錄發(fā)生在1996年4月10日，于澳大利亞巴羅島，風(fēng)速407.5千米/時(shí)。在HD 189733b，狂風(fēng)裹挾著硅酸鹽顆粒在這顆星球上肆虐，形成了強(qiáng)烈的玻璃雨風(fēng)暴。

另一顆行星則在飽受雷暴的摧殘，它是HAT-P-11b，距離地球122光年。2009年，地球上收到了來自外太空的神秘?zé)o線電信號(hào)，人們興奮不已，找到外星生命似乎指日可待。然而，科學(xué)家經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，這些無(wú)線電信號(hào)并非來自外星人，而是HAT-P-11b的強(qiáng)烈雷暴產(chǎn)生的。在這顆行星上，大氣層持續(xù)變化，制造出不同大小的云層，覆蓋整個(gè)行星表面，便于形成大型雷暴。

地球上，委內(nèi)瑞拉的馬拉開波湖，有著地球上最強(qiáng)，最頻繁的雷暴現(xiàn)象。在這里，每年中有140至160個(gè)晚上都會(huì)發(fā)生閃電，每個(gè)小時(shí)更可高達(dá)280次。但HAT-P-11b上的雷暴比地球上的要強(qiáng)上一百萬(wàn)倍，并且遍布整顆行星，若身處這顆行星，時(shí)時(shí)都有可能“遭雷劈”。

系外行星的天氣如此惡劣，相較而言，地球的天氣對(duì)生命是那么友好，縱然有時(shí)候有臺(tái)風(fēng)、暴雨，比起那些超高溫、風(fēng)暴肆虐的系外行星，就顯得可愛多了。請(qǐng)對(duì)你的地球好一些！

以上就是本期的系外行星天氣播報(bào)。