天文学家在系外行星上发现超音速风暴

煎蛋 2025-02-18 08:10:48

科学家在距离地球500多光年的巨型气态行星WASP-127b上发现了时速高达33,000公里的超音速风暴,这是迄今为止在行星上测量到的最快的喷射气流。

天文学家在太阳系外的一颗巨型行星WASP-127b上发现了极其强大的风暴,这些风暴以高达33,000公里每小时的速度席卷着行星的赤道。这一发现是通过智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(ESO's VLT)完成的,为我们揭示了遥远世界的独特气候模式。

在地球上,龙卷风、飓风和台风肆虐,但科学家们现在在太阳系外发现了一种完全不同规模的行星风暴。自2016年发现以来,天文学家们一直在研究WASP-127b的气候,这是一颗距离地球超过500光年的巨大气态行星。

这颗行星比木星稍大,但质量却只有木星的一小部分,因此被称为“蓬松”行星。一支国际天文学家团队最近有了一个意外发现:这颗行星上正刮着超音速风暴。

“这颗行星的部分大气正以极高的速度向我们靠近,而另一部分则以同样的速度远离我们,”德国哥廷根大学的科学家Lisa Nortmann说,她是这项研究的主要作者。“这一信号告诉我们,行星赤道周围有一股非常快且超音速的喷射气流。”

这股喷射气流以每秒9公里(接近惊人的33,000公里每小时)的速度移动,几乎是行星自转速度的六倍。“这是我们以前从未见过的,”Nortmann说。这是迄今为止在行星喷射气流中测量到的最快风速。相比之下,太阳系中测量到的最快风速出现在海王星上,仅为每秒0.5公里(1,800公里每小时)。

研究团队利用ESO's VLT上的CRIRES+仪器绘制了WASP-127b的气候和组成图谱,他们的研究成果发表在《天文学与天体物理学》杂志上。通过测量母星光线穿过行星上层大气的方式,他们成功追踪到了其组成成分。结果确认了行星大气中存在水蒸气和一氧化碳分子。

然而,当团队追踪大气中这些物质的速度时,他们惊讶地发现了一个双峰现象,这表明大气的一侧正以高速向我们靠近,而另一侧则远离我们。研究人员得出结论,强大的赤道喷射气流可以解释这一意外结果。

进一步完善他们的气候图谱,团队还发现行星两极比其他地方更冷。此外,WASP-127b的早晨和傍晚两侧也存在微小的温差。“这表明这颗行星有着复杂的气候模式,就像地球和我们太阳系中的其他行星一样,”中国科学技术大学的Fei Yan教授补充道。

系外行星研究领域正在迅速发展。直到几年前,天文学家们只能测量太阳系外行星的质量和半径。如今,像ESO's VLT这样的望远镜已经允许科学家们绘制这些遥远世界的气候图谱,并分析它们的大气。

“了解这些系外行星的动态有助于我们探索热量再分配和化学过程等机制,提高我们对行星形成的理解,并可能揭示我们自己太阳系起源的线索,”德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的David Cont说,他是这篇论文的合著者。

有趣的是,目前这类研究只能通过地面天文台进行,因为当前空间望远镜上的仪器没有足够的速度精度。智利正在建设的ESO极大望远镜及其ANDES仪器将使研究人员能够更深入地探索遥远行星的气候模式。

“这意味着我们可能能够解析出更细微的风速细节,并将这项研究扩展到更小的岩质行星,”Nortmann总结道。

本文译自 phys.org,由BALI编辑发布。

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