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詹姆斯·韦伯太空望远镜预测了炽热的系外行星Wasp

发布时间：2025-10-30 07:02:54 来源：对床夜雨网 作者：思辨

一幅插图显示了一颗炽热的木星行星潮汐锁定在其恒星上，导致白天酷热，斯韦夜晚凉爽。伯太（图片来源：uux.cn/T.Müller（MPIA/HdA））
（神秘的空望地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）为一颗遥远的行星发布了天气报告。
这台名为Wasp-43b的远镜预测强大太空望远镜预测了世界各地的极端风速、酷热的炽热温度和岩石云覆盖层。因此，外行太阳系外行星或“系外行星”证明了太阳系外的詹姆外星行星是多么奇怪。
WASP-43b围绕一颗距离地球约283光年的斯韦恒星运行；事实上，它离恒星如此之近，伯太以至于在大约19个地球小时内完成了一个轨道。空望这一距离仅相当于约130万英里（210万公里），远镜预测意味着这颗质量约为木星1.8倍、炽热宽度约为气态巨星0.9倍的外行行星在潮汐上锁定在其恒星WASP-43上。
因此，詹姆WASP-43b的一侧——白天——永远面对恒星，并不断受到辐射的轰击，使行星温度飙升至2300华氏度（1250摄氏度）左右。热得足以熔化铅。地球的另一面——它的夜面——永远面向太空，导致温度降至相对寒冷的1110华氏度（600摄氏度）。这些质量意味着WASP-43b被归类为“热木星”行星。
JWST凌日外行星早期释放科学（JTEC-ERS）团队能够使用望远镜的中红外仪器（MIRI）对WASP-43b的气候及其昼夜经历的天气类型进行分类。
马克斯·普朗克天文研究所所长Laura Kreidberg在一份声明中表示：“凭借JWST的新观测能力，WASP-43b以前所未有的细节亮相。”。“我们看到了一个复杂而荒凉的世界，狂风肆虐，气温发生巨大变化，云层可能由岩石液滴组成。
“WASP-43b提醒我们，系外行星可能存在多种气候，地球在许多方面都很特殊。”

一个动画WASP-43b的温度分布在围绕其主星运行时发生变化。（图片来源：uux.cn/T.Müller（MPIA/HdA）/Taylor J.Bell（BAERI/NASA））
WASP-43b于2011年被发现，原因是科学家们看到的WASP-43所显示的光线有所下降。从我们的角度来看，这一下降发生在这颗行星穿过其恒星表面和地球之间的时候。在凌日过程中，科学家们还发现，这颗行星对星光的反应是不同的。
JWST对WASP-43b的研究的主要结果归功于这颗系外行星绕恒星运行时在白天和夜晚观察到的红外光变化。更具体地说，这些变化帮助科学家绘制了一张地图，显示了整个热木星的温度分布情况。
最终，研究小组发现，WASP-43b的昼夜温度变化太大，在没有云层覆盖的大气中看不到。然而，WASP-43b表面上方任何可能的云层都不太可能像覆盖地球的云层那样是水性的。它们甚至不会像我们在木星周围看到的那样是氨云。WASP-43b对任何一个来说都太热了。相反，这个世界的云可能是由岩石制成的。
蒸发的物质，如岩石，被时速5600英里（9000公里）的强风从WASP-43b的白天带到夜晚。这是地球上喷气式战斗机最高速度的3.5倍。然后，一旦到达行星的夜晚，科学家们相信这种物质会冷却并凝结。这意味着WASP-43b夜晚的厚厚云层很可能是由在行星白天蒸发的液态岩石液滴组成的。为此，研究人员发现WASP-43b的白天似乎万里无云。

一张显示恒星如何加热像WASP-43b这样潮汐锁定行星的白天的图表。（图片来源：uux.cn/ESA）
为了确定WASP-43b大气的成分，该团队将观测到的红外光分为不同的波长，从而产生所谓的“光谱”。由于化学物质和元素吸收和发射特征波长的光，它们在这些光谱中留下了“指纹”。
团队负责人、美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的科学家泰勒·贝尔在声明中说：“使用哈勃望远镜，我们可以清楚地看到白天有水蒸气。哈勃和斯皮策都认为夜晚可能有云。”。“但我们需要JWST进行更精确的测量，才能真正开始绘制地球周围的温度、云量、风和更详细的大气成分图。”
JWST的调查不仅确定了在WASP-43b的高温和低温两侧都发现了水蒸气，而且让科学家们看到了地球大气层中甲烷的缺乏。热木星通常会通过氢气和一氧化碳之间的反应在其夜晚产生水和甲烷。
该团队认为WASP-43b缺乏甲烷，因为其狂暴的风使这些反应分子以过快的速度穿过行星的夜晚，使这些分子无法与任何东西反应并产生可检测量的甲烷。产生的任何少量甲烷都可能与其他气体混合，并迅速被带到地球的白天，在那里高温会摧毁它。
JWST还没有完成WASP-43b。另一个团队目前正在使用价值100亿美元的望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）仪器对这颗行星进行后续研究。
这不仅应该改进MIRI温度图，而且这些观测还应该导致WASP-43b大气中气态一氧化碳的测量，从而更好地了解这个极端世界的化学成分。
WASP-43b的研究结果于4月30日发表在《自然天文学》杂志上。

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