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40光年外的“超级木星”惊现沙尘云层,韦伯太空望远镜揭秘

作者:睡神小五郎

韦伯太空望远镜是美国国家航空航天局(NASA)最新的旗舰级太空望远镜,于2021年12月24日成功发射升空。它是目前世界上最先进、最强大的红外线太空望远镜,可以观测到宇宙中最遥远、最古老、最神秘的天体。韦伯太空望远镜的一个最大的优势是它能够看到外星大气层中的成分,仅凭光线就可以分析出一个遥远世界的大气层中含有哪些气体和蒸汽。

40光年外的“超级木星”惊现沙尘云层,韦伯太空望远镜揭秘

近日,韦伯太空望远镜就利用这一能力,在距离地球40光年(约合235万亿英里)的一个行星上发现了沙尘暴。这一惊人的发现于3月22日在NASA的官方网站上公布,并在《自然·天文学》杂志上发表了相关论文。

这个被发现沙尘暴的行星被命名为VHS 1256b,是一颗“超级木星”型的行星,质量比木星大得多,半径是木星的0.8倍。它围绕着一对红矮星和棕矮星组成的双星系统运行,属于一个非常年轻的恒星系统,年龄只有1亿年左右。由于它离双星很近,所以受到了强烈的恒星辐射和引力作用,导致它表面温度极高,达到了1500华氏度(约合815摄氏度)。

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韦伯太空望远镜通过观测双星光线穿过VHS 1256b大气层时产生的红外光谱变化,确定了这个行星上云层中含有非常小的沙粒状颗粒,这些颗粒被称为硅酸盐。硅酸盐是一种常见的矿物质,构成了地球上的大部分岩石和沙子。在VHS 1256b上,这些硅酸盐颗粒被高温加热,形成了类似于烟雾的沙尘云层,覆盖了行星的表面。这些沙尘云层不断地被恒星风吹动,产生了沙尘暴的现象。

除了硅酸盐,韦伯太空望远镜还在VHS 1256b的大气层中探测到了水、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等分子,这是首次在一个外太阳系行星上同时发现这么多种类的分子。这些分子的存在为这个行星的形成和演化提供了重要的线索。

“我们对VHS 1256b感兴趣,因为它是一个非常年轻的行星,它可能还保留着一些形成时期的特征,”论文的第一作者、英国爱丁堡大学和皇家爱丁堡天文台的教授贝丝·比勒(Beth Biller)说,“通过研究它的大气层,我们可以了解它是如何从原行星盘中凝聚出来的,以及它是如何随着时间变化的。”

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VHS 1256b是韦伯太空望远镜开展科学观测后第一个被详细研究的外太阳系行星。韦伯太空望远镜计划在未来几年内观测更多的外太阳系行星,包括一些可能适合生命存在的地球类行星。韦伯太空望远镜不仅可以揭示外太阳系行星的大气成分,还可以探测它们的温度、风速、季节变化等特征,为天文学家提供了前所未有的信息。

“韦伯太空望远镜是一个革命性的工具,它可以让我们看到外太阳系行星上发生的事情,”NASA韦伯项目科学家乔纳森·加德纳(Jonathan Gardner)说,“这只是开始,我们期待着未来更多令人惊叹的发现。”

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