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哈勃太空望遠鏡看到遙遠的熱木星世界上狂暴的天氣
發布時間：2025-12-10 00:22:11 來源：桑間濮上網 作者：百科
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（神秘的哈勃地球uux.cn）據美國太空網（基思·庫珀）：哈勃太空望遠鏡已經看到了位于880光年之外的熱木星的動態大氣中肆虐的氣旋，這要歸功于觀測和計算機建模，太空有一天這些觀測和建模可以應用于描述較小的望遠巖石系外行星的天氣特征。
這顆行星被命名為WASP-121b，鏡看界上質量約為太陽系木星的到遙的天1.16倍，圍繞其恒星運行的熱木距離僅為388萬公里(241萬英里)。這只是星世地球和太陽之間距離的2.6%。此外，狂暴WASP-121b繞其恒星一周的哈勃速度僅為1.27天。換句話說，太空它的望遠一年只有1.27個地球日長。
由于如此靠近其恒星，鏡看界上WASP-121b也被潮汐鎖定，到遙的天這意味著它隨著軌道及時繞軸旋轉，熱木因此它總是星世向其恒星顯示同一個半球。它的永久晝側溫度達到約2329攝氏度(4224華氏度)，導致WASP-121b的大氣層變得臃腫，使該行星的半徑比我們心愛的木星大75%。在這個令人難以忍受的熱漩渦中，人們懷疑蒸發的鐵、鋇以及鈦和釩的氧化物點綴著世界的大氣，并在白天和黑夜之間的天氣鋒面上形成熔融金屬的陣雨。
如此大的體積，WASP-121b也是一個極好的觀測目標。
藝術家對WASP-121b的印象，因為它的軌道非常接近它的恒星，熱量引發了強大的氣旋。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/歐空局/昆廷·昌蓋特(歐空局/STScI)/邁赫迪·扎馬尼(歐空局/哈勃))
哈勃太空望遠鏡在2016年6月和11月以及2018年3月和2019年2月的四個不同場合觀察到了WASP-121系統。每一次，這顆行星都在軌道上的不同位置，包括從它的恒星前面經過和消失在它的恒星后面。這使得由加州理工學院的杰克·斯金納領導的一組天文學家能夠確定WASP-121b在不同角度和不同階段(如我們的月亮)觀察時如何改變亮度。
然后，通過應用計算機建模，斯金納和他的同事們可以確定這些數據可以揭示地球大氣的什么。
斯金納在一份聲明中說:“我們的系外行星大氣模擬的非凡細節使我們能夠準確地模擬像WASP-121b這樣的超高溫行星的天氣。”
哈勃的觀測表明WASP-121b的大氣是動態的，因為永久的晝面和永久的夜面之間的溫度梯度會產生巨大的風暴和氣旋；鋒面也沖刷著地球，冷熱空氣形成、增長并混合。這些天氣特征是準周期性的，在地球上大約五天的時間范圍內變化。
“我們從這些觀測中提取的信息被用來推斷WASP-121b在不同時間的大氣化學、溫度和云層，”太空望遠鏡科學研究所的昆廷·昌蓋特在同一份聲明中說。"這為我們提供了一幅地球隨時間變化的精美圖片。"
這不是第一次在系外行星上觀察到天氣。例如，在2009年，天文學家使用斯皮策太空望遠鏡觀察了另一顆名為HD 80606b的熱木星，它圍繞其恒星運行了111天，像彗星一樣——相當偏心——軌道，看到它沖向其恒星。這導致世界升溫，在其大氣層中產生巨大的風暴，然后隨著行星遠離恒星而逐漸消失。
然而，WASP-121b特別代表了在描述系外行星天氣特征方面向前邁進了一步。
Changeat說:“組裝的數據集代表了對單個行星的大量觀察時間，是目前唯一一致的重復觀察數據集。”
雖然WASP-121b太熱，不適合居住，而且作為一個氣體巨星，無論如何也不會有固體表面，但斯金納和Changeat的團隊使用的技術有朝一日可能會縮小規模，應用于較小的巖石系外行星。“研究系外行星的天氣對于了解其他世界系外行星大氣的復雜性至關重要，特別是在尋找具有可居住條件的系外行星方面，”Changeat說。
通過這樣做，我們不僅可以更好地了解系外行星，還可以通過與系外行星的活動進行比較和對比，了解更多關于我們太陽系中的行星(如木星)的天氣情況。
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