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模拟实验推断热木星表面高温存在阴阳脸

科普小知识2022-10-18 14:08:09
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炽热的木星在近距离围绕主星运行,表面温度为1315摄氏度,处于潮汐锁定状态,这意味着行星的一侧总是面对主星,而另一侧则被永久的黑暗所笼罩。

腾讯空间新闻据英国《每日邮报》报道,这颗炽热的木星行星的“阴暗面”很可能被云层覆盖,硫化锰或硅酸盐降落在行星表面。目前,美国宇航局的研究人员将开普勒任务和计算机建模技术相结合,最新的研究指出了热外行星的云聚集位置。这些行星离地球太远,无法直接观察到。

计算机模拟结果表明,热外行星云的分布特征和组成与温度有关,温度较低的热木星区域与温度较高的区域有更多不同的云。这颗炽热的木星行星在接近1315摄氏度的温度下围绕主星运行,处于潮汐锁定状态,这意味着行星的一侧总是面对主星,而另一侧总是笼罩在黑暗之中。

研究表明,这颗炽热的木星行星的“光面”几乎没有云层覆盖,而“暗面”则覆盖着厚厚的云层。在亮表面和暗表面的交界处,天空可能是“晴天之间多云”。尽管被调查的系外行星离我们很远,但它们的极端气候条件很容易被模拟。

亚利桑那大学的研究主任和博士后研究员维维安·帕门蒂尔说:“热行星的云结构与太阳系的行星非常不同。事实上,热木星比木星更容易模拟。”在研究过程中,研究人员利用全球环流模型建立了理想化的热木星行星。然后,将它与开普勒探测器观测到的真实热木星行星的光数据进行比较,并关注“相位曲线”的变化。

通过将计算机模型与实际数据进行匹配,研究人员发现一些相位曲线是由热引起的,而另一些相位曲线是由云反射的光形成的,这将有助于研究人员首次推断全球云的类型。与此同时,他们也注意到了风和温度的变化基于光的曲线标记。这些变化只发生在热木星经过主星之前,这意味着“热点”位于东侧。对于温度较低的行星,这些变化只发生在行星的西边。

研究人员指出,热行星的强大风力将温度较高且无云的大气推向行星的东侧。对于温度较低的行星区域,云会聚集在温度较低的行星的西侧,反射更多的光。

根据帕尔默蒂尔博士的说法,我们相信在地球西侧的光面上有比在地球东侧更多的云。根据整体温差,云是由不同的矿物质组成的。在炎热的木星低温半球,云主要由硫化锰组成,而硅酸盐云存在于炎热的木星高温半球。

在这种情况下,硅酸盐将在雨季从可观察到的大气中消失。这项研究的结果与之前的斯皮策太空望远镜观测一致,后者发现了热木星不同区域的温度差异。(闲适/编译)