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2018
04-05

哈勃直接测量多云“超级木星”的旋转


使用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的天文学家通过观测其大气中的不同亮度测量了极端系外行星的旋转速度。这是使用直接成像对大型系外行星旋转的首次测量。亚利桑那大学哈勃调查组组长Daniel Apai说:“结果非常令人兴奋。 “它给了我们一个独特的技术来探索系外行星的气氛,并测量它们的旋转速率。”

这颗行星叫做2M1207b,比木星大四倍,被称为“超级木星”。伴随着一颗名为“棕矮星”的失败恒星,在距今50亿英里的距离上围绕物体旋转。相比之下,木星距离太阳大约有五亿英里。褐矮星被称为2M1207。该系统距离地球170光年。

这是一个四倍于木星质量和距离褐矮星伴星物体(在背景中看到的明亮的红星)50亿英里的行星的例证。这个星球距离我们只有170光年。我们的太阳是背景中的一颗微弱的星星。美国国家航空航天局,欧空局和G.培根/ STScI

哈勃的图像稳定性,高分辨率和高对比度成像功能使得天文学家能够精确测量行星在旋转时的亮度变化。研究人员将亮度变化归因于地球大气中复杂的云图。新的哈勃测量不仅验证了这些云的存在,而且还显示出云层是斑驳无色的。天文学家10年前首次观测到大量的系外行星,哈勃望远镜。观测结果显示,系外行星的气氛足够热,有由硅酸盐制成的“雨”云:蒸发的岩石冷却形成与卷烟烟雾相似的微小颗粒。深入大气层,铁滴正在形成,像雨水一样下落,最终在进入大气层的较低层时蒸发。美国亚利桑那大学的Yifan Zhou说:“所以在更高的海拔高度会下雨,而低海拔的地区会下雨。” “大气温度大约在华氏2200到2600华氏度之间。”

超级木星太热了,它在红外线中看起来最亮。天文学家使用哈勃望远镜相机3来分析红外光中的系外行星,以探测物体的云层并测量其旋转速率。这个星球很热,因为它只有大约一千万年的历史,而且还在收缩和冷却。相比之下,我们太阳系中的木星大约有45亿年的历史。

然而,这个星球将不会维持这些炎热的温度。在接下来的几十亿年里,这个物体会冷却并消失。随着气温的降低,铁,硅酸盐云在大气中也会越来越低,最终会消失。

周和他的团队也确定,超级木星大约每10小时完成一次旋转,旋转速度与木星几乎一样快。

这个超级木星比褐矮星的主体只有大约五到七倍的质量。相比之下,我们的太阳比木星大1000倍。 “所以这是一个非常好的线索,我们研究的2M1207系统与我们自己的太阳系不同,”周解释说。行星通过吸积在星周盘内形成环绕太阳的轨道。但超级木星及其同伴可能在整个引力崩溃中形成了一对独立的磁盘。 “我们的研究表明,哈勃及其继任者,美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜,将能够得到系外行星的云地图,基于我们从他们获得的光,”阿帕说。事实上,这颗超级木星是计划于2018年发射的红外太空望远镜韦伯望远镜的理想目标。韦伯将帮助天文学家更好地确定系外行星的大气成分,并从亮度变化中推导出详细的地图。 哈勃观察。

来源:美国国家航空航天局