超热木星上的极端天气：近2000℃的高温，可以“蒸发”岩石

有些膨胀的星体，大小跟木星差不多，它们离各自的母星非常近，在超过3000华氏度（约1650℃）的沸腾温度下被烘烤。那温度足以蒸发大多数金属，包括钛。它们拥有着有史以来最热的行星大气。

近日，哈勃天文学家团队正在研究这些“炙热世界”的奇异天气状况。其中在一颗行星上，正下着“汽化的岩石”，而另一颗行星的上层大气变得更热，因为它正在被来自其恒星的强烈紫外线（UV）辐射"晒伤"。

研究这些星体上的极端天气可以让天文学家更好地了解银河系遥远世界中存在的多样性、复杂性和奇异化学。

研究人员一共进行了两项研究。在第一项研究中，天文学家描述了哈勃望远镜对距离地球约1300光年的WASP-178b进行观测。在白天，大气是无云的，富含一氧化硅气体。由于行星的一侧永久面向其恒星，炎热的大气层以超过每小时约3200公里的超级飓风速度向夜间旋转。

而在黑暗的一面，一氧化硅可能冷却到足以凝结成从云层中倾泻而下的岩石，但即使在黎明和黄昏，这颗行星也足够热，可以“蒸发岩石”。

第二项研究描述了一颗超热的木星KELT-20b，它位于大约400光年之外。在这颗行星上，来自其母星的紫外线爆炸正在大气中形成一个热层，就像地球的平流层一样。

相比之下，在地球上，大气中的臭氧会吸收紫外线并升高地球表面上方11至50公里的层的温度。在KELT-20b上，来自恒星的紫外线辐射正在加热大气中的金属，从而形成了非常强的逆温层。

尽管超热的木星不适合居住，但这种研究有助于更好地了解可能适合居住的类地行星的大气状况。

一篇题为UV absorption by silicate cloud precursors in ultra-hot Jupiter WASP-178b的相关研究论文发表在《自然》上。

另一篇题为Strong H2O and CO Emission Features in the Spectrum of KELT-20b Driven by Stellar UV Irradiation的相关研究论文发表在《天体物理学杂志快报》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04453-2

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac4968

标签： 超热木星