在熱木星系外行星WASP

2025-12-10 03:12:01 分類：時尚 閱讀(25264)

ExoTiC-MIRI(左)和尤里卡！(右)光譜渡越光曲線，星系星分辨率為0.5微米，外行以及最佳擬合模型。熱木x軸上的星系星時間減去了通過中心時間，每條光曲線的外行波長顯示在右邊的y軸上。鳴謝:uux.cn/天體物理學(xué)雜志快報(2023)。熱木DOI: 10.3847
（神秘的星系星地球uux.cn）據(jù)康奈爾大學(xué)：研究人員使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，在距離地球1300光年的外行熱木星系外行星WASP-17 b的高空云層中發(fā)現(xiàn)了石英納米晶體的證據(jù)。
MIRI(韋伯的熱木中紅外儀器)的獨特探測標(biāo)志著首次在系外行星大氣中發(fā)現(xiàn)二氧化硅(SiO2)顆粒。
這些石英晶體只有10納米寬，星系星小到一萬個可以并排穿過一根頭發(fā)。外行它們的熱木大小和純硅石的成分在“JWST-TST夢:WASP-17b大氣中的石英云”中報道，發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》上。星系星
“哈勃數(shù)據(jù)實際上在限制這些粒子的外行大小方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。我們只從韋伯的MIRI數(shù)據(jù)中知道有二氧化硅，但我們需要哈勃的可見光和近紅外觀測數(shù)據(jù)，以計算出晶體有多大，”合著者Nikole Lewis說，他是藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的天文學(xué)副教授，卡爾·薩根研究所的成員，也是韋伯保證時間觀測(GTO)計劃的領(lǐng)導(dǎo)者，該計劃旨在幫助建立一個熱木星大氣的三維視圖。
韋伯對WASP-17系統(tǒng)進(jìn)行了近10個小時的觀察，在該行星穿過其恒星時，收集了超過1275個5至12微米中紅外光的亮度測量值。通過從恒星自身的亮度中減去行星在恒星前面時到達(dá)望遠(yuǎn)鏡的單個波長的光的亮度，研究小組能夠計算出行星大氣層阻擋的每個波長的量。

在這位藝術(shù)家的概念中，描繪了熱氣騰騰的巨型行星WASP-17 b的大氣，主要由氫和氦組成，還有少量的水蒸氣和少量的二氧化碳和其他分子。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局和r .克勞福德(STScI)
出現(xiàn)的是一個意想不到的8.6微米的“凸起”，最好的解釋是云由石英組成，而不是硅酸鎂或其他可能的高溫氣溶膠，如氧化鋁。
韋伯測量這些晶體對星光的極其微妙影響的獨特能力——從超過700億英里的距離——正在提供關(guān)于系外行星大氣組成的關(guān)鍵信息和對其天氣的新見解。
論文作者是JWST望遠(yuǎn)鏡科學(xué)家團(tuán)隊的一部分，包括美國宇航局艾姆斯研究中心和美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的研究人員，他們的結(jié)果為我們理解系外行星云的形成和演化提供了新的視角。與其他系外行星上看到的橄欖石和輝石等富含鎂的硅酸鹽不同，研究人員發(fā)現(xiàn)了它們的構(gòu)建模塊，即形成褐矮星和較冷的系外行星中發(fā)現(xiàn)的較大硅酸鹽顆粒所需的純二氧化硅。
WASP-17 b的體積是木星的七倍多，質(zhì)量不到木星的一半，是已知最大和“最膨脹”的系外行星之一。這一點，加上其3.7個地球日的短軌道周期，使這顆行星成為透射光譜學(xué)的理想選擇:一種涉及測量行星大氣對星光的過濾和散射效應(yīng)的技術(shù)，以檢測其組成特征。
與地球上云層中發(fā)現(xiàn)的礦物顆粒不同，WASP-17 b云層中檢測到的石英晶體不是從巖石表面掃來的。相反，它們源自大氣本身。

在熾熱的氣態(tài)巨行星WASP-17 b的云層中探測到的光波揭示了石英(結(jié)晶二氧化硅，SiO2)的存在，如圖所示。這標(biāo)志著首次在系外行星中發(fā)現(xiàn)了二氧化硅。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局和r .克勞福德(STScI)?？茖W(xué):Nikole Lewis(康奈爾大學(xué))，David Grant(布里斯托爾大學(xué))，Hannah Wakeford(布里斯托爾大學(xué))，來自空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。
“WASP-17 b非常熱——大約2700華氏度——石英晶體在大氣中形成的壓力只有我們在地球表面經(jīng)歷的壓力的千分之一左右。在這些條件下，固體晶體可以直接從氣體中形成，而不需要先經(jīng)過液相，”第一作者、布里斯托爾大學(xué)的大衛(wèi)·格蘭特說。
“到底有多少石英，以及這些云有多普遍，很難確定，但該小組的目標(biāo)是通過結(jié)合WASP-17b的這些觀察和JWST對該系統(tǒng)的其他觀察來做到這一點，”Lewis說。
WASP-17 b是JWST望遠(yuǎn)鏡科學(xué)家小組使用多儀器光譜學(xué)(DREAMS)調(diào)查對系外行星大氣進(jìn)行深度偵察的三顆行星之一，該調(diào)查旨在收集每一類關(guān)鍵系外行星中一顆代表行星的一套全面的觀測數(shù)據(jù):一顆熾熱的木星，一顆溫暖的海王星和一顆溫和的巖石行星。
熱木星WASP-17 b的MIRI觀測是GTO計劃1353的一部分。