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天降鐵水的系外行星WASP-76b﹐意外發現雲層有美麗光環
WASP-76b是常被研究的系外行星之一﹐溫度極高且背陽面下著金屬雨﹐天文學家對它的印象多是惡劣﹑混亂﹑地獄。然而最近新觀測數據表明﹐它可能具有僅在地球﹑金星觀察過的彩虹狀光學現象。
每探索一次WASP-76b﹐天文學家就發現它越奇怪。這顆系外行星距離我們637光年﹐繞著質量比太陽大 50%﹑溫度比太陽高500℃的恆星運行﹐由於被恆星潮汐鎖定﹐行星其中一側永遠面對灼熱陽光﹐向陽面大氣層被加熱至2,000℃﹐溫度高到足以蒸發金屬鐵和鉛。
然而到了永遠照不到光的背陽面﹐溫度又立刻降低至約1,500℃﹐極端溫差形成時速超過16,000公里的強風﹐同時鐵蒸氣凝結形成鐵雲﹐從天空滴下熔化鐵雨﹐如此奇景使得WASP-76b自2013年發現以來成為天文學家熱愛研究的對象之一。
最近﹐歐洲太空總署Cheops衛星﹑NASA凌日系外行星巡天衛星(TESS)觀測數據又發現新現象。當光線穿過雲或霧的水滴會產生看起來類似彩虹的同心環光學效果(實際上與彩虹截然不同)﹐而Cheops衛星3年23次觀測表明﹐WASP-76b的明暗邊界(向陽面與背陽面交匯處)光量出現驚人增加幅度﹐科學家認為這種光度很由強烈﹑局部﹑各向異性反射引起的光環效應。
我們從未在太陽系之外見過光環﹐因為它需符合非常特殊的條件﹐首先要有接近完美球形(均勻且穩定)的大氣粒子﹔其次母恆星需直接照射這顆行星﹔第三觀察者還要處於正確方向才能看見這種奇妙光芒。在WASP-76b發現光環效應﹐表明大氣中存在由完美球形水滴組成的雲且這些水滴已持續存在至少3年或需不斷補充。而為了讓這種雲一直存在﹐大氣溫度也需隨時間推移保持穩定﹐暗示長期以來一直被認為動盪混亂的 WASP-76b其實相對和平。
未來韋伯太空望遠鏡的NIRSPEC儀器投入後續觀測﹐可以進一步驗證WASP-76b令人著迷的「額外光芒」是否為罕見光環效應。
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