在這個巨大的、超熱的、木星大小的行星WASP-79b上，天氣預(yù)報會是蒸汽般的濕度、散亂的云朵、含鐵的雨水、和黃色的天空。

美國宇航局的哈勃太空望遠鏡與位于智利的麥哲倫聯(lián)盟的麥哲倫二號望遠鏡合作，分析了這顆行星的大氣層。這顆行星圍繞著一顆比我們的太陽更熱更亮的恒星運行，位于距離地球780光年的衛(wèi)道士星座。在系外行星（環(huán)繞太陽以外的恒星的行星）中，WASP-79b是迄今為止觀測到的最大的行星之一。

令人驚訝的是，近期公布的結(jié)果顯示，這顆行星的天空沒有任何證據(jù)表明“瑞利散射“的大氣現(xiàn)象存在，即某些顏色的光被高層大氣中非常細小的塵埃顆粒分散。瑞利散射是通過散射太陽光的較短（較藍）波長而使地球的天空變藍的原因。

圖為瑞利散射圖解。來源:newton

圖為瑞利散射作用下呈藍色的天空。圖源：vjshi

研究人員說，因為WASP-79b上沒有這種現(xiàn)象，所以白天的天空可能會是黃色。

"這個強烈的跡象表明，我們沒有將這個未知的大氣過程（Atmospheric processes）考量進物理模型中。來自馬里蘭州勞雷爾，約翰霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室的克里斯汀·喬沃特·肖曾Kristin Showalter Sotzen說：“我已經(jīng)向一些同事展示了WASP-79b的光譜，他們的共識是'這很奇怪'”。

這個團隊希望找到其他具有類似情況的行星以開展更多研究。

"由于這是我們第一次見到這種情況，我們真的不確定其原因是什么，"Sotzen說。"我們也需要留意其他類似的行星，因為它可能展現(xiàn)出我們目前不了解的全新的大氣過程。由于我們只有一個行星作為例子，我們不知道這是否是一個與行星的進化有關(guān)的大氣現(xiàn)象。"

熱木星的軌道都離它們的恒星非常近。關(guān)于這一現(xiàn)象傳統(tǒng)的觀點是，它們在行星系統(tǒng)的寒冷外圍的冷氣體中變大之后，向內(nèi)遷移到了更小的軌道上圍繞恒星旋轉(zhuǎn)。WASP-79b在短短3天半的時間里就能轉(zhuǎn)完一圈，但是這顆行星處于圍繞恒星的少見的極軌道上，這與科學家關(guān)于行星如何形成的理論相悖--特別是對于熱木星而言。

圖為熱木星概念圖。圖源：item.btime

新的研究結(jié)果有可能能為類似行星的歷史提供更多的線索。一些熱木星似乎有朦朧或渾濁的大氣層，而另一些熱木星似乎有清晰的大氣層。如果WASP-79b像其他熱木星一樣，它可能有分散的云層，升到高空的鐵也可能以雨的形式沉淀下來。

WASP-79b的質(zhì)量是木星的兩倍，同時由于溫度很高，它還有一個延展的大氣層。這對于研究星光是非常理想的，因為這些星光在飛向地球的途中會過濾掉并擦過大氣層。

為了研究這顆行星，研究小組在智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫二號望遠鏡上使用了一個光譜儀--一種通過分析光的波長來觀察化學成分的儀器。他們預(yù)測，因瑞利散射所致的藍色的星光的數(shù)量會減少。而且，他們看到了與之相反的趨勢。較短的、較藍的波長的光變得更加透明，這表明它們被大氣層吸收和散射得更少了。這一結(jié)果與美國宇航局的凌日系外行星探測衛(wèi)星（TESS）對WASP-79b進行的獨立觀測結(jié)果一致。

WASP-79b還被作為哈勃太空望遠鏡的全色系系外行星庫（PanCET）計劃的一部分進行了觀測。這些觀測顯示W(wǎng)ASP-79b的大氣中存在水蒸氣。基于這一發(fā)現(xiàn)，這顆巨行星被選為美國宇航局即將推出的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的早期發(fā)布科學（Early Release Science）的目標。韋伯（Webb）將會提供更多的長紅外波長的光譜數(shù)據(jù)。這些觀測也許能發(fā)現(xiàn)更多該行星大氣層中存在水蒸氣的證據(jù)，并提供其更詳細的化學構(gòu)成視圖，從而幫助探索出致使光譜不同尋常的潛在來源。

這些結(jié)果于2020年1月發(fā)表在了《天文學雜志》上。

哈勃太空望遠鏡是美國宇航局和歐空局（European Space Agency）的一個國際合作項目。美國航空航天局位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心，負責管理該望遠鏡。位于巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所（STScI）進行哈勃的科學操作。STScI由位于華盛頓特區(qū)的天文學研究大學協(xié)會為NASA運營。

BY: nasa

FY: 莫黎

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自：https://www./feature/goddard/2020/no-blue-skies-for-super-hot-planet-wasp-79b

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