新研究探索炎热遥远行星的奇怪沙云是如何形成的

2022年07月27日 10:11 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

在银河系的深处有各种不寻常的系外行星,从冰冷的冰巨行星到沸腾的超热气态巨行星--在这些奇怪的世界中你也会发现奇怪的天气。在一些行星上,温度高到足以使岩石矿物汽化并变成云层。现在,一项新的研究探索了这些奇怪的沙云如何形成。

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这项研究关注了一类被称为褐矮星的行星,它们比大多数行星更大、更热,但还没有大到可以像恒星一样维持内部核聚变。天文学家已经发现了很多这样的世界,但并不清楚哪些是搜索沙云证据的好候选者。 这些矿物构成了地球上的大部分岩石,其专业术语是硅酸盐。

为了找到可能的候选行星,研究人员使用了现已退役的斯皮策太空望远镜的数据,发表在《皇家天文学会月刊》上的研究的主要作者,安大略省伦敦西大学的Genaro Suárez解释说:“我们不得不通过斯皮策的数据来寻找这些有一些硅酸盐云迹象的褐矮星,而且我们真的不知道我们会发现什么。我们非常惊讶于一旦我们有了正确的数据进行分析,结论是如此强烈。”研究人员发现,这些硅酸盐云形成的行星有一个明确的温度范围:在1900华氏度(约1000摄氏度)和3100华氏度(1700摄氏度)之间。

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一颗系外行星必须非常热才能使岩石蒸发,就像这些褐矮星一样,但并不是所有的褐矮星都在合适的温度范围内,才能发生这种现象。有些太热,导致云层完全蒸发,而有些则太冷,硅酸盐要么通过大气层下沉,要么凝结成雨落到地面。

不过,这项研究并不只适用于褐矮星。硅酸盐云也有可能在我们的太阳系中的木星上形成,那里的大气层底部的温度要比顶部高。出现这种情况是因为大气层产生的压力,它把低层的大气层压下去,使其升温。可能有硅酸盐云隐藏在木星大气层的下层,由于上层大气的存在,科学家们无法看到。

该研究有助于完善科学家们对系外行星大气层的整体理解,这不仅对研究遥远的世界很重要,而且对理解我们自己的星球也很重要。共同作者、同样来自安大略省伦敦西大学的Stanimir Metchev说:“了解褐矮星和可以形成硅酸盐云的行星的大气层,也可以帮助我们了解我们在一个尺寸和温度更接近地球的行星的大气层中会看到什么。”

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