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60光年外的一顆行星溫度高達5千度,暴風時速近1萬公里!

從90年代搜尋到第一顆日外行星開始,隨著日外行星數量的不斷增加,徹底改變了行星在宇宙中是很稀有的概念,天文學家如今正在努力全面研究已經發現的數百顆行星,利用多普勒技術,天文學家可以確定所發現行星的質量,但是無法確定行星的大小。

要搞明白日外行星的大小需要碰運氣,行星的軌道必須是這樣的,即從地球上能看到它直接經過它的宿主星,這叫做「凌日」,在行星經過時,測量恆星亮度的變化,天文學家就可以確定它的大小了。

2007年夏季天文學家在觀察一顆叫做Tres-4的熱木星經過它的宿主星時,發現這顆行星的質量和木星差不多,所以其大小也應該差不多,但是天文學家得到了一個意外的發現,Tres-4的個頭幾乎是木星的兩倍,事實上,這也是迄今為止發現的最大行星。

天文學家認為之所以會出現如此大的行星,因為它們的中心有個熱源,行星的內部壓力升高,造成了體積膨脹。雖然內部的加熱可能是所謂的「蓬鬆的木星」的起因,但是這個日外行星的情況還是非常陌生的。

在日外行星的領域,似乎每一個新發現都會創造科學思維的新世界,在亞利桑那大學行星學家Adam Showman一直在視圖發現日外行星的天氣,最近Showman幫助生成了有史以來第一個日外行星的天氣預報,他發現那裡的天氣真的與那個行星相配。

這顆行星就是HD189733b,它是顆熱木星,距離地球60多光年,圍繞其宿主星運轉一周需要兩天多一點時間,距離宿主星只有300萬英里,那裡的風速大概是時速6000英里(約9600公里),這和我們太陽系裡任何一顆行星的風速形成了巨大的反差。

那麼從370萬億英里之外,怎樣才能預測那顆行星上的天氣呢?首先必須測量到行星的溫度。科學家知道因為行星太靠近其宿主星了,它將會被潮汐鎖定,引力效應將會造成固定的一面始終對著宿主星,一面始終沐浴在宿主星的熾熱的陽光下,而另一面則隱蔽在永久的黑暗中。假如那些行星上沒有風,就意味著光照面會非常非常的熱,而陰暗面則非常非常的冷。

在2007年科學家利用太空望遠鏡觀察到與熱相連的紅外線波長,生成一張行星正反兩面粗糙的溫度圖像,大家看到的是第一張日外行星的全景圖像,圖像顯示行星的光照面的溫度高達5000度,這一點也不奇怪,它距離宿主星太近了。

令人吃驚的是,行星的陰暗面的溫度,儘管終日不見陽光,但溫度卻高達1000度,顯然有什麼通過行星的大氣層在分配著溫度,將光照面的熱能帶到行星的另一面。

根據掌握的太陽系裡的氣象知識,Showman知道罪魁禍首是什麼,他通過計算得出這顆日外行星存在規模空前的極速風暴,其每小時6000英里的狂風讓太陽系裡的所有風暴都是小巫見大巫了秒,地球上的風實際上是太陽系裡最慢的,標準速度為每小時20英里,太陽系裡的巨大的氣體行星上的風比地球上的要快,主要是因為其表面沒有摩擦來降低風速,例如在木星和土星上風速達到每小時幾百英里,但還是要比那些熱木星低10倍。

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