一个叫做WASP-76 b的行星可能是我们所知道的最极端的世界。

在这幅艺术作品中,铁蒸气凝结成铁液滴,落在外行星WASP-76 b上。

来自ESO/m . Kornesser的数据

“最奇怪的系外行星”的称号有了新的竞争对手。

标题已经在HD 189733 b的脑海中出现了一段时间。这是一个钴蓝色的外星世界。玻璃雨由玻璃液滴组成,以高达每小时5400英里(8790公里)的速度在空气中冲刷。但是一份新的研究报告称,铁雨可能会穿过WASP-76b的浓密湍流空气。WASP-76 b是一个奇怪的“超热木星”,位于双鱼座,离太阳约640光年。

WASP-76 b每1.8个地球日绕其主星运行一次。轨道如此之近,以至于这颗气态行星处于“潮汐锁定”状态,并且总是面向中心恒星的同一侧。研究人员称,地球的白天温度将上升到4350华氏度(2400摄氏度),足以蒸发掉金属,而夜间温度会低得多,但仍为2730华氏度(1500摄氏度)。

“这可能是我们在一个星球上能找到的最极端的气候,”这项研究的主要作者、瑞士日内瓦大学的天文学副教授大卫·艾伦里奇说。

艾伦里奇说:“为了理解这个星球,我们必须扩大对气候和行星大气的理解。”

WASP-76 b于2013年被发现。这颗系外行星的质量与木星相同,但它的宽度是木星的两倍。这可能是因为它从主星接收到如此多的辐射,以至于它的大气层大大膨胀。

在新的研究中,研究人员使用ESPRESSO研究了WASP-76 b,这是一种光栅摄谱仪,用于观察系外行星和岩石的稳定光谱。它安装在智利欧洲南方天文台的超大型望远镜上。

ESPRESSO在WASP-76 b的暗线处探测到了强铁蒸气特征。然而,在地球另一边的晨线边界却没有发现同样的特征。

“一定是晚上发生了什么事情,让铁消失了,”艾伦里奇说。

他补充说,最好的解释是风和WASP-76 b的自转从白天到晚上都带走了蒸发的铁。晚上天气足够凉爽,所以铁蒸气可以凝结成云,变成雨水倾泻到空气中。雨水可能由硫化铁或氢化铁等化合物组成。

但是“在这种情况下,最有可能的情况是铁凝结成纯铁液滴,”艾伦里奇说。这种铁雨最终可能通过大气环流回到白天,使环流永久化。

此外,这场雨不太可能以柔和的薄雾的形式落下,因为WASP-76 b两半球之间的巨大温差会产生惊人的强风。例如,艾伦里奇说,地球白天区域空气中的铁以每小时11,000英里(每小时18,000公里)的速度刮向夜间区域。

WASP-76 b不仅在这方面是独一无二的。研究人员说,由于高热负荷,白天的大气可能比晚上膨胀得更多。因此,高耸的云层可能是从白天过渡到夜晚的标志,“这个星球上的毛毛雨不是水滴,而是铁滴,”艾伦里奇说。

WASP-76 b的疯狂不仅仅是为了吸引注意力。艾伦里奇说,关于这颗奇怪的系外行星的新消息将有助于科学家改进和测试气候和全球环流模型,从而更好地了解一般系外行星的大气。WASP-76 b也提醒研究人员要保持开放的心态,因为大自然会展现出令人眼花缭乱的多样性。

“外星行星就像一个充满惊喜的真正的宝库,”艾伦里奇说。"你探索得越多,你就发现得越多."

他和他的同事的目标是挖掘更多这样的惊喜。新的发现发表在《自然》杂志上。目前,研究人员正在使用ESPRESSO对系外行星的大气进行广泛的调查,这可以揭示WASP-76 b是一个独特的异常还是一组异常之一。

艾伦里奇在一份声明中说:“我们现在有了一种新的方法来追踪最极端的系外行星的气候。”

蝌蚪工作人员编译自《科学美国人》,译者李同信,转载必须授权