这张艺术家的概念图展示了系外行星 WASP-12b——一个像新铺的沥青一样漆黑的外星世界。(图片来源:NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)) 这颗比木星大两倍的系外行星,温度极高,呈椭球状,并且是煤炭般漆黑的。WASP-12b 是一颗气态巨行星,围绕着一颗与太阳相似的恒星运行,距离约 1400 光年。由于距离恒星如此之近,它仅需 24 小时即可绕其恒星完成一次轨道运行,这种近距离使得温度高达约 4700 华氏度(约 2593 摄氏度)。它极其炎热,分子在那里被分解成原子氢和氦,极端条件使其反照率仅为 0.064,这使得这颗行星的大气层比沥青还要黑。
正午的黑暗
麦吉尔大学和埃克塞特大学的研究人员表示,这主要是因为潮汐锁定的行星的白天一侧没有云层。凝结物通常具有很强的反射性,但朝向恒星的一侧温度过高,无法形成任何凝结物。相反,它从恒星接收到的光会深入行星内部,在那里被大气层吸收。事实上,这颗行星离它的恒星太近了,以至于被引力拉伸成椭圆形,并且很可能正在被缓慢撕裂。该研究结果于上周发表在《天体物理学杂志通讯》上,得益于一种此前仅对气态巨行星应用过一次的成像技术。研究人员在 WASP-12b 被其恒星遮挡时拍摄了它的照片,这意味着光线正面照射到这颗行星上。他们通过监测恒星光线的变化来确定行星的反照率,这表明了有多少光被反射。这种方法以前曾用于确定“热木星”行星 HD 189733b 反射的光集中在光谱的蓝色端。那颗行星的温度要低得多,而且正如成像所揭示的,它看起来会与 WASP-12b 大不相同。这些差异的存在暗示了那里大型气态行星的多样性,并应有助于研究人员弄清楚成分和位置的差异如何影响它们的形成和演化。
新的理解
其他黑暗行星已被发现,但它们都温度较低,它们的乌黑外观可能源于不同的条件。WASP-12b 则揭示了一种完全不同的行星类型,它被破坏分子的热量所变暗。需要注意的是,它在其他波长下可能并非“漆黑一片”。那里的灼热温度意味着它在红外线中会发出耀眼的光芒,而其他因素也可能导致它在电磁光谱的其他部分发出辐射。这项研究还排除了之前提出的两种行星大气模型,这进一步表明我们在理解这些所谓的“热木星”方面还有很多需要学习的地方。这些模型是基于一种不同的成像方法,该方法仅观察光线如何穿过系外行星的大气层,而不是如何被反射,并且不能完全代表 WASP-12b 上的条件。这一点很重要,因为天文学家只能间接测量遥远行星的条件。这通常意味着观察其他事物——例如不同波长的光——如何与行星相互作用。根据所选的方法,这可能会导致对给定行星外观的不同看法。如果天文学家没有在日食期间观察这颗行星,那么它漆黑的大气层仍然会隐藏在我们面前。














