麦吉尔大学天文学家的一项新研究发现,不同热木星的夜间温度出奇地一致,这表明这些巨大气态行星的暗面有由矿物和岩石组成的云。利用斯皮策太空和哈勃太空望远镜数据,麦吉尔太空研究所的研究人员发现,研究的12颗热木星夜间温度约为800摄氏度。与我们熟悉的木星不同,所谓的热木星距离宿主恒星非常近,如此近,以至于通常只需要不到三天就能完成一次公转。
因此, 热木星的白天面永远面对着宿主恒星,而夜晚面总是面对着太空的黑暗,类似于月球的同一面总是面对地球。小轨道也意味着这些行星从恒星接收到更多的阳光,这就是热木星在白天非常炎热的原因。
但科学家之前也曾在炎热的木星夜面,侧测量过大量热量,这表明某种能量从一边转移到了另一边。在McGill教授Nicolas Cowan的指导下,物理学博士生迪伦·基廷(Dylan Kating)表示:大气环流模型预测,夜间温度的变化应该比实际情况大得多。
这真的很令人惊讶,因为研究的行星都从宿主恒星接受不同程度的辐射,它们之间的日侧温度相差近1700°C,其研究成果发表在《自然天文学》上。夜间温度可能是在这些非常炎热的大气中,蒸发的岩石凝结的结果。夜面温度的均匀性表明,行星这一边的云在成分上很可能非常相似。研究数据表明,这些云很可能是由硫化锰、硅酸盐或岩石等矿物组成。由于云形成是普遍的,对热木星上的夜侧云研究可以让我们洞察宇宙中其他地方的云形成,包括地球上的云。
未来的太空望远镜任务,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜和欧洲航天局的阿里尔任务,可以用来进一步表征炎热木星夜幕上占主导地位的云组成,以及改进这些行星的大气环流和云形成的模型 。对热木星的短波长和长波长观测,将帮助天文学家确定这些行星黑暗面是什么类型的云。
博科园|研究/来自:麦吉尔大学
参考期刊《自然天文学》
DOI: 10.1038/s41550-019-0859-z