神秘雲層下的極熱海王星:重新定義我們對系外行星的認知
科學家們利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)在LTT 9779 b這顆罕見的極熱海王星上發現了驚人的雲層結構和極端的溫度對比。這項發現不僅顛覆了我們對系外行星大氣層的理解,也揭示了它們如何在強烈的恆星輻射下生存。
由牛津大學物理系的傑克·泰勒博士等國際研究團隊,透過JWST對LTT 9779 b的大氣層進行了深入研究。這顆行星屬於極熱海王星,位於所謂的「熱海王星沙漠」區域,這類行星在宇宙中極為罕見。相較於常見的熱木星,極熱海王星的存在令人費解,就像在火中找到未融化的雪球一樣不可思議。
LTT 9779 b的軌道週期不到一天,其向陽面的溫度高達近2000°C。由於潮汐鎖定,行星的一面永遠朝向恆星,另一面則陷入永恆的黑暗。然而,研究團隊發現,這顆行星的向陽面西半球竟存在反射性雲層,與東半球的極端高溫形成鮮明對比。這為科學家提供了一個獨特的實驗室,用以研究在強烈輻射下雲層與熱量傳遞的相互作用。
泰勒博士與蒙特利爾大學的路易-菲利普·庫隆貝共同分析了這些資料。他們先前已對這顆行星的光譜進行了初步研究,並在《天體物理學期刊快報》上發表了相關成果。最新的研究進一步證實了高海拔雲層的存在,並揭示了行星向陽面反射率的不對稱性。研究團隊認為,這種現象是由強風驅動的熱量傳遞所造成,這有助於完善行星熱量傳遞與雲層形成的理論模型。
透過分析行星的熱輻射和反射光,研究團隊得以詳細描繪其大氣層結構。他們發現,雲層由矽酸鹽礦物組成,並集中在行星向陽面的西半球。這些反射性雲層解釋了為何這顆行星在可見光波段如此明亮,並揭示了其大氣層中水蒸氣的存在,為理解其組成和極端環境下的物理過程提供了重要線索。
蒙特利爾大學的比約恩·本內克教授表示,透過對LTT 9779 b大氣層的詳細建模,我們正逐步解開其奇特天氣模式背後的機制。這顆罕見的行星系統持續挑戰著科學家對行星形成、遷移和生存的理解,其反射性雲層和高金屬含量為研究極端環境下大氣層的演化提供了新的視角。
庫隆貝強調,這項研究為理解小型氣態巨星的氣候動力學提供了新的工具,而JWST的觀測僅僅是揭開這些迷人世介面紗的開始。研究團隊目前正利用哈伯太空望遠鏡和甚大望遠鏡進一步研究這顆行星的雲層結構,以期獲得更深入的發現。