科学家们使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观察到 VHS 1256 b 大气层中的一场大规模沙尘暴,这是一颗距离地球 40 光年的“超级木星”系外行星。

四十光年之外,一场地外沙尘暴在一颗围绕两颗恒星运行的行星上肆虐。

虽然这听起来像是卢克·天行者的家乡星球塔图因,但这场沙尘暴是在一个比木星大 20 倍的气态世界上发现的。使用詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST) 强大的探测器,科学家们不仅观察了沙云,还观察了行星大气中的水、甲烷和二氧化碳。这些观察结果发表在 3 月 22 日的《天体物理学杂志快报》上.

“超级木星”行星——意思是比木星还大的气态巨行星——被称为 VHS 1256 b,其两颗恒星的轨道距离如此之远,以至于完成一个轨道需要 10,000 年。

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因为这颗系外行星距离它的宿主恒星很远,恒星的光不会遮住行星,因此科学家们可以直接观察到它。为了观察离恒星更近的系外行星,科学家们必须研究主恒星透过系外行星大气层发出的光,而不是直接研究行星。

“VHS 1256 b 距恒星的距离大约是冥王星距太阳的四倍,这使它成为韦伯的重要目标,”布列塔尼·迈尔斯 (Brittany Miles),亚利桑那大学的天体物理学家和这项新研究的主要作者,在一份声明中说.“这意味着这颗行星的光没有与它的恒星发出的光混合在一起。”

JWST 观察到的云是由微小的硅酸盐颗粒组成的,这些颗粒甚至比沙粒还小。这些硅酸盐颗粒“可能更像是烟雾中的微小颗粒”,研究合著者贝丝·比勒 (Beth Biller)英国爱丁堡大学天文学家在声明中说。她补充说,地球大气层中较大的颗粒可能像非常小的沙粒。

云层也非常热:地球大气层的温度飙升至 1,500 华氏度(830 摄氏度)。据研究人员称,沙尘暴不会永远持续下去。VHS 1256 b 是一颗相对年轻的行星——只有 1.5 亿年——这意味着它会随着年龄的增长而变化。据研究人员称,由于它离宿主恒星太远,VHS 1256 将会变冷,其湍流的大气层可能会消散。

该团队使用 JWST 的红外相机套件(包括近红外光谱仪和中红外仪器)观察了行星的湍流大气层。红外光谱使科学家能够更精确地测量行星发出的光,而不会受到来自其宿主恒星的任何可见光的干扰。

这篇新论文只是该团队深入研究 JWST 对这颗巨大系外行星的测量的开始。

“我们已经确定了硅酸盐,但要更好地了解哪些颗粒大小和形状与特定类型的云相匹配,还需要做大量额外的工作,”迈尔斯在声明中说。“这不是这个星球上的最终结果——它只是为适应韦伯的复杂数据而进行的大规模建模工作的开始。”