WASP-76b:会下铁雨的炙热系外行星

天文自然2023-08-02 21:37:29

WASP-76b:会下铁雨的炙热系外行星

WASP-76b是一颗位于双鱼座的热木星,距离地球大约634光年,它的半径相当于木星半径的1.83倍,但是它的质量只有木星质量的0.92倍,所以它的平均密度只有木星的大约1/6。

造成WASP-76b如此低密度的原因就是它太热了。

WASP-76b的母恒星WASP-76是一颗比太阳更大的黄白色主序星,质量是太阳质量的1.46倍,半径是太阳半径的1.73倍,表面温度为6250K。可见WASP-76各方面的数据都比太阳更大也更热。

WASP-76b是一颗炙热的热木星
WASP-76b是一颗炙热的热木星

而偏偏WASP-76b距离恒星非常近,只有0.033个天文单位,这使得其绕行的轨道周期只有1.8天。这么近的距离,加上恒星本身也很热,就使得WASP-76b的表面温度爆表。

根据科学家的测量发现,WASP-76b的表面平均温度达到了2190K(1920℃),而WASP-76b的白天温度高达2500K(2227℃)。要知道铁的熔点只有1538℃,铁的沸点为2750℃。但是中性铁的蒸发温度只有2400℃,冷凝温度只有1400℃。

所以在WASP-76b上的一些局部高温地区,是完全可以将铁蒸发到大气中的,然后再以铁雨的形式降落到地面上。

实际上根据科学家的观测,在WASP-76b大气层中发现了很多金属元素,比如铁、锰、铬、镁、钒、钡和钙,这些元素的丰度和其母恒星以及太阳的金属丰度非常接近。

科学家在WASP-76b的大气中发现了各种金属元素
科学家在WASP-76b的大气中发现了各种金属元素

要知道像是木星这样较冷的巨行星中,上述的这些金属元素是无法被检测到的,因为这些元素都比较重,它们不会出现在大气层中。

此外在WASP-76b的大气层中也没有发现钛元素,这可能是因为钛的沸点更高。

在最新的研究中,科学家构建了WASP-76b的行星大气环流模型,里面描述了这颗系外行星中由氧化铝、中性铁和原硅酸镁组成的云层。

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