韦布望远镜绘出WASP-17b的偏斜大气:热风让一侧鼓起
系外行星(xì wài xíng xīng)
在太阳系外、围绕其他恒星运行的行星。
透射弦方法(tòu shè xián fāng fǎ)
按大气边缘的不同方向,分别计算它伸出去多远的方法。
潮汐锁定(cháo xī suǒ dìng)
行星总用同一面朝向自己的恒星。
发生了什么
研究人员利用詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST),绘出了系外行星WASP-17b大气边缘的变化。系外行星指太阳系外、围绕其他恒星运行的行星。论文于2026年10月14日发表在《Nature Astronomy》。报道中说大气边缘出现了“宝石”,但这不是拍到了真正的矿物。Space.com的报道所说的“宝石”,是对突出部分的比喻。
这颗行星为什么特殊
WASP-17b距离地球约1300光年。它的半径约是木星的1.9倍,质量约是木星的0.5倍,平衡温度约1760开尔文。它绕自己的恒星运行一周只要3.735天。它离恒星很近,因此总有一面朝向恒星,这种状态叫潮汐锁定。白天面一直受热,夜晚面一直背向恒星。热量会随风移动,让大气在不同位置有不同温度和厚度。
新方法怎样测量
当WASP-17b从恒星前面经过时,一部分星光会穿过它的大气边缘。不同物质会吸收不同波长的光。研究人员就能从光的变化判断大气成分。过去的做法常把整个边缘混在一起,假定它是一个半径相同的圆。此次使用的透射弦方法,会按边缘的不同角度分别计算距离。这样可以比较早晨一侧和傍晚一侧,也能观察赤道到两极的差异。研究使用了韦布望远镜三种仪器的凌日数据,覆盖0.6到12微米的光。数据来自2023年3月的观测。
研究确认了什么
结果显示,早晨一侧的温度约为858开尔文,傍晚一侧约为1522开尔文,相差约650开尔文。傍晚一侧更热,大气的垂直高度也更大,所以轮廓向外鼓起。模型预测,行星白天面受到的热量,会由强风带向夜晚面。观测到的形状与这个预测大体相符。水汽和二氧化碳在大气边缘的含量也大体一致。白天面被恒星遮住时的观测,以及夜晚面发出的光,都支持这组温度结果。
为什么重要
这项研究不是直接拍摄行星表面,而是从星光的细小变化中取得位置资料。过去人们更多得到一条平均光谱,知道整圈大气的大概情况。现在,研究人员可以把同一颗行星分成不同方向来比较。这是研究系外行星三维天气的重要一步,也能检验大气环流模型是否符合真实世界。
还不能确定什么
这还不是一张完整的行星天气图。分析时假定行星南北两面大致对称。透射弦方法需要很强的信号,光谱的细节和测量精度也不如平均方法。水汽和二氧化碳较容易约束,但云层、微粒以及其他气体还没有被可靠画出。风的准确速度和云粒子的分布,也仍然未知。
接下来关注什么
研究团队计划用更长波长的韦布观测,改善5微米以外的测量。这可能帮助他们区分不同的云和微粒。之后,他们还会把透射弦方法用于更多系外行星,看看这种一边鼓起的大气是否常见。原始论文见Nature Astronomy,布里斯托大学的说明见该校介绍。
韦布望远镜发现:一颗行星的大气一边更厚
📰 完整报道: 韦布望远镜绘出WASP-17b的偏斜大气:热风让一侧鼓起
WASP-17b是一颗绕着别的恒星运行的大行星。
系外行星(xì wài xíng xīng)
在太阳系外运行的行星。
透射弦方法(tòu shè xián fāng fǎ)
把大气边缘分成不同位置来测量的方法。
大气(dà qì)
包住行星的一层气体。
💡 一句话总结
- 科学家看见它的大气一边更厚。
- 那一边比另一边热约650开尔文。
- 新方法让大气边缘可以分开研究。
发生了什么
詹姆斯·韦布太空望远镜(观察遥远宇宙的太空望远镜)观察了WASP-17b。WASP-17b是一颗系外行星。系外行星就是太阳系外的行星。它很大,却很轻。它的半径约为木星的1.9倍。质量约为木星的一半。
WASP-17b约3.7天绕恒星一周。它总用同一面朝向恒星。恒星照亮的一面很热。热量会被风带到别处。于是,大气的温度和厚度会发生变化。
透射弦方法怎么工作
行星从恒星前面经过时,星光会穿过大气边缘。不同气体会改变不同颜色的光。科学家从这些变化寻找线索。过去的方法把整个边缘平均处理。新方法却按不同位置分别测量。它能看出大气边缘伸出去多远。
结果显示,傍晚一侧比早晨一侧热约650开尔文。热的大气更容易向外伸展。研究人员还看到了水汽和二氧化碳的线索。
还要注意什么
报道中的宝石不是真正的宝石。它只是形容大气鼓起的地方。科学家还不能确定云层和细小颗粒的分布。未来的韦布观测会继续研究其他系外行星。详细研究见Nature Astronomy。
远方行星的空气,一边鼓起来了
📰 完整报道: 韦布望远镜绘出WASP-17b的偏斜大气:热风让一侧鼓起
WASP-17b的空气层,一边比另一边更厚。
WASP-17b(WASP seventeen b)
一颗离我们很远的大行星。
大气(dà qì)
包住行星的空气层。
詹姆斯·韦布太空望远镜(Zhān mǔ sī·Wéi bù tài kōng wàng yuǎn jìng)
一台帮助人们看远处星星的望远镜。
WASP-17b是一颗很远的大行星。 它不在我们的太阳系里。 詹姆斯·韦布太空望远镜,是一台看远方的大望远镜。 它看见星光穿过行星的空气层。 空气层也叫大气。
附近的星总照着一面。 另一面总是比较暗。 风把热气带到旁边。 那里的空气层鼓起来了。
科学家没有找到真的宝石。 宝石只是形容鼓起的小地方。 科学家还看见了水汽和二氧化碳。 以后还要看更多远方的行星。