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文 |无语

詹姆斯・韦伯天外千里镜瞄准了280光年外的TOI-561b。
这颗被岩浆掩盖的行星,被天文体家不雅测了37小时后,爆出了让通盘这个词学界未必的音问。
它确实裹着一层浓密大气层,这个发现径直推翻了“超短周期岩质行星留不住大气”的老不雅念。
我一个天文疼爱者看完数据,皆忍不住惊叹世界的神奇。

900℃温差大气成降温要害
TOI-561b完全是行星界的“异类”。
它的半径是地球1.4倍,质地约1.9倍地球,绕母恒星转一圈确实只消11小时。
这个公转速率快到离谱,属于荒原的超短周期行星。
它和母恒星的距离不到100万英里,独一水星到太阳距离的四尽头之一。

按表面缱绻,这样近的距离会让行星名义温度飙升到2700℃。
这个温度足以熔化钢铁,行星应该是个光溜溜的熔岩球。
但韦伯千里镜的不雅测数据透露,它的施行温度独一1800℃,足足低了900℃。
底本想这个温差可能是不雅测缺陷,但后续屡次复核皆证明了数据的准确性。

卡内基科学考虑所的团队排查了各式可能。
淌若是莫得大气的裸岩行星,晨曦面温度该接近表面值。
岩浆对流或者能升沉热量,但背阴面会快速冷却凝固,没法抓续降温。
薄薄的岩石蒸汽层也试过,冷却成果根底不够。

如斯看来,独一浓密大气层能说明这个气候。
大气环流会把晨曦面的热量送到背阴面,大气中的水蒸气还能罗致红外辐照,再加上硅酸盐云层反射星光,三重作用让温度降了下来。
岩浆与大气的动态均衡
详情有大气后,新的疑问又冒出来了。
超短周期行星面对着浓烈的恒星辐照,大气表层会被加热,气体分子容易挣脱行星引力跑掉。

按圭臬表面,袖珍岩质行星几百万年内就会失去通盘大气。
TOI-561b质地不算非凡大,引力不及以紧紧箝制大气,它是若何保住这层“外衣”的?荷兰格罗宁根大学的蒂姆・利希滕贝格建议了动态均衡模子,我合计这个说明很有利念念。
这颗行星就像个“湿淋淋的熔岩球”,岩浆海洋里溶化着开阔水、二氧化碳等蒸发性物资。
这些物资会跟着岩浆对流升到名义,脱气开释到大气中,补充逃遁掉的气体。

同期,部分大气气体又会重新溶化回岩浆里,酿成轮回。
再加上行星质地不算太小,能减缓大气逃遁速率,脱气和逃遁就已毕了均衡。
另一颗超短周期行星TOI-2109b就没这样庆幸,它的母恒星辐照更强,蒸发性物资含量也低,没能酿成这种轮回,大气就很轻淡。

贫金属环境栽种特有行星
TOI-561b的母恒星也很非凡,年事是太阳的两倍,属于星河系厚盘区域的贫金属恒星。
这类恒星的重元素品貌远低于太阳,酿成行星的物资条款和太阳系完全不同。
这颗行星的密度比预期低,淌若和地球化学构成雷同,密度应该更高。
考虑东谈主员揣摸,它的铁核更小,硅酸盐地幔占比更高,并且富含蒸发性物资。

这种化学构成和它的酿成环境密切相干。
在贫金属环境中,行星难以集结开阔重元素,更容易保留原始的蒸发性物资,这为大气的酿成和保管奠定了基础。
对比太阳系的行家星,地球、金星这些行星酿成于富金属环境。
它们酿成初期的蒸发性物资,好多被太阳风剥离了,是以莫得酿成TOI-561b这样的岩浆-大气轮回系统。

很显着,行星的“出生环境”径直决定了它的后续演化。
这项发现对系生手星考虑意旨紧要。
淌若顶点环境下的行星皆能保留大气,那温文区域的岩质行星领有大气的概率就更高了,这为寻找宜居行星提供了新标的。
考虑团队正在分析它竣工轨谈周期的数据,想绘画温度永诀图,进一步详情大气身分。

毫无疑问,TOI-561b的发现改写了咱们对岩质行星的明白。
它用施行存在告诉咱们,行星的演化比假想中复杂得多。
将来跟着韦伯千里镜不雅测更多超短周期行星,说不定还会有更多雷同的惊喜。
世界的魔力就在于此,总有新的气候挑战咱们的明白,也让咱们对未知充满探索的逸想。

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