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地图:外星天气报告

一颗拥有超音速大风、一天持续一年的行星

作者:Stephen Ornes
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有史以来第一张系外行星(或太阳系以外的行星)地表地图。来源:NASA/JPL-Caltech//哈佛-史密森天体物理中心

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天文学家利用美国宇航局(NASA)的 斯皮策空间望远镜 记录的红外图像,绘制出了第一张太阳系外行星的天气图。这颗名为 HD 189733b 的行星距离我们仅 60 光年,位于狐狸座,是我们已知的最近邻居,其轨道使其正好位于其恒星与地球之间。这张地图是由斯皮策望远镜的红外阵列相机在 33 小时内记录的 278,528 张图像复合而成。

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1 可预测的行星

如果存在天气预报员,那么在 HD 189733b 行星上的天气预报员将非常轻松。气温变化不大:最高温度约为 1700 华氏度,最低温度接近 1200 华氏度,风速是地球上声速的八倍。

2 无尽的夏天

这颗外星世界离它的恒星非常近,以至于一年(一次公转)只需要 53 小时。与其他近距离轨道行星一样,HD 189733b 行星自转一周所需的时间与其公转一周所需的时间相同。因此,行星的同一侧总是面向太阳,吸收其全部热量。结果是,这颗行星的一天与其一年一样长。地图的中心标记着太阳永远直射的地方。

3 炎热多风

虽然太阳可能正对着地图的中心,但该行星上最热的地点实际上位于该中心以东约 30 度处。地图的绘制者表示,这种令人惊讶的差异有力地证明了超音速风将热量吹遍了整个行星。HD 189733b 的热点温度可能高达 1700 华氏度,约等于银的熔点,也与火葬炉的温度大致相同。而且白天是无尽的——夜晚只存在于行星的另一侧。

4 整夜

尽管 HD 189733b 行星的另一侧是永恒的黑夜,但阴影下的温度并没有低多少。夜晚侧的温度仅下降到约 1200 华氏度。虽然 500 度的温差在地球上是巨大的,但对于一颗气态的“热木星”型行星来说,这个温差却非常小。这颗行星出乎意料的有限温差范围进一步证明了强风的存在。

5 奇怪的洋流

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人们可能会认为行星上最冷的地方应该是最黑暗的——或者至少是距离热点最远的地方。但事实并非如此。与向东偏移的热点不同,最冷的地方位于其预期位置以西 30 度处。哈佛大学的天文学家之一 Heather Knutson 说:“热点和冷点向不同方向偏移,这有点奇怪。可能存在不同方向的风。”

6 但没有下雨的可能

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除了极高的风速和灼热的温度,HD 189733b 行星还因其所“没有”的东西而引人注目。光谱分析表明,其大气层缺乏水、二氧化碳和甲烷。这与预测相矛盾,因为人们认为巨大的行星的组成与它们的恒星相似,而 HD 189733b 的恒星富含氢、氧和碳。无论如何,这意味着没有降雨。

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