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科学家绘制遥远世界的天气图

一位艺术家对HD 189733b的构思,一些人将其称为“牛眼”行星,因为这里显示了明亮的“热点”。

有史以来第一张太阳系外世界的温度图证实,一些太阳系外行星被超音速风加热,超音速风将热量从白天输送到夜晚。

5月10日出版的《自然》杂志详细介绍了这张地图,它对一大类围绕太阳运行的气态巨行星有着重要意义,这些行星被称为“热木星”

这颗被绘制为HD 189733b的行星围绕着一颗距离我们60光年的恒星运行,这颗恒星比我们的太阳略冷,质量也更小。它绕恒星运行的距离只有300万英里;地球上一年相当于2.2个地球日。

HD 189733b是一颗所谓的“凌日”行星,这意味着从地球上看,它直接从恒星前方经过。像其他热木星一样,HD 189733b也潮汐锁定在其恒星上,就像月球锁定在地球上一样,因此只有行星的一侧被其恒星照亮。

绘制异国世界地图

哈佛大学的Heather Knutson和她的团队使用美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜上的红外相机,在HD 189733b经过其恒星前方时观察到了它,在33小时内收集了超过25万个系统的温度读数。

由于这颗行星距离地球太远,与恒星相比又太小,研究人员只能测量来自行星-恒星系统的总光。Knutson解释道:“我们希望在总体上有所改变。”“如果夜晚较冷,白天较热,那么当白天旋转进入视野时,你会看到来自系统的光量增加。”

当HD 189733b在其轨道上的不同点时,该系统的总光照差异被转化为行星昼夜两侧的温度差异。

地球上最热的区域是地球白天的一个热点,它是木星大红斑的两倍大,温度高达1700华氏度(926摄氏度)。令人惊讶的是,这个热点并没有位于行星上的“正午”点,恒星就在那里,而是向东方移动了一段距离。

克努森告诉太空网:“这是一个相当大的转变。在地球上,这相当于西雅图和芝加哥之间的距离。”

这种转变可能是由于地球上的超音速风,其速度可达每小时6000英里(9650公里/小时),几乎是声音在空气中传播速度的8倍。

克努森解释道:“最好的方法是让这条风带在周围盘旋,当它经过这个正午点时,它会带走这片更热的气体,并将其吹向下风。”

对其他热木星的影响

该行星最冷的区域约为1200华氏度。对于热木星来说,500华氏度的差异相对较小,这让研究人员怀疑超音速风正在将热量从行星的白天重新分配到夜晚。

克努森说:“我们从微小的温差中知道,大气中有一些东西在混合。”“因此,我们看到这片热气的转移与这个故事有关。”

亚利桑那大学的研究小组成员Adam Showman说:“这不仅仅是需要风的情况,而且风的速度足够快,可以在气体巨行星冷却之前将空气从一侧移动到另一侧。”

目前还不确定全球大风是否会将热量重新分配给所有炎热的木星。例如,另一个团队最近发现了证据,证明一个炎热的木星上的超音速风不足以温暖其夜晚,因此世界的一边是灼热的,另一边是冰冷的。

HD 189733b可能是大多数热木星的典型,“也可能是不同种类的行星之间有很大的差异,”克努森说。“这是我们要做的下一件事,观察第二颗具有不同性质的行星,看看它是否还有风。”


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