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热的木匠 是木星的天然气巨人行星,但轨道如此接近他们的主人恒星,他们可以 像小星星一样热。事实上,有些人遭受了如此强烈的照射,即他们的环境是存在的 爆炸到太空中。这些物体是 检测到的第一个外延星以及他们的起源和 命运 仍然不清楚。

太热了,他们的环境也不像任何星球’在我们的太阳系中,但我们可以确定,有 气温足以蒸发岩石,这些行星上的天气是高度动态的。下面的视频显示出一个这样的星球会发生什么,因为它被其主人明星煮沸了–一个巨大的热波围地球尖叫。

显示在HD80606B上的气象混乱的动画。

热摩像具的天气预报将跟踪 超声波风, 红宝石雨 和温暖的前锋 由磁场加热 。 和 最近的一项研究 使用观察 哈勃太空望远镜 表明这些动态气氛仍然是神秘的。

由...领着 雅各布arcangeli. 在阿姆斯特丹大学,研究用船上的宽野相机观看WASP-18,因为热木星盘旋它的明星。

随着行星摇摆在其明星周围旋转,我们首先看到了地球的凉爽夜侧,然后是泡沫的杜莎。通过测量从行星的两侧发出的红外光的昼夜循环,称为相曲线,arcangeli和同事能够测量它们各自的温度并学会关于地球的一些东西’s weather.

哈勃(以蓝色示出)测量的WASP-18B的相位曲线以及模型配合。

以上图显示了WASP-18B’S相曲线作为蓝点和模型适合数据作为黑线。通过对地球应用计算机模拟’天气,arcangeli和同事估计他们预期的相曲线看起来像地球的各种假设’S组成和大气动力学。

WASP-18B的大气温度(以keelvin)的地图’s atmosphere.

使用他们的模型,他们能够在WASP-18B中绘制温度的粗糙地图’S气氛(如上所示),就像地球的天气图一样。就像大多数炎热的木质人都观察到展示迄今为止,在WASP-18B中最热门的地方’大气层在接受最大阳光下的一点左侧,是非阳光。那’因为高风速吹向东方的强烈加热气体,有点像 地球上的喷射流.

然而,从哈勃观察到中推断出来的风’T与模型所预期的强度,暗示WASP-18B中存在某种形式的阻力或摩擦’s atmosphere.

可能的罪魁祸首:地球’S非常自身的磁场。 WASP-18B中的气体’硕的气氛实际上是如此热,它可以成为一些等离子体,等离子体,由热带电粒子组成,可以 与热木星互动’s magnetic field.

这完全不同于我们自己的太阳系中的行星,在那里大气中的氛围比较凉爽,并且没有任何气体变成等离子体。

这一结果的结果是,我们可能能够在遥远的世界中对气象的观察来学习关于行星的一些东西’磁场,源于地球内部深处。所以他们的天气可能让我们培布这些遥远世界的深度。

艺术家’S Hot Jupiter Shedding Mass的概念。

第一个在太阳般的明星周围发现的外鼻球, 51 PEG B. ,是一个令人震惊的人– it’像木星一样的巨型星球大多由氢气和氦气制成,而是比木星更接近其阳光,每4天绕着它的轨道缠绕。

的确,当它的发现者 米歇尔市长奎斯特Queloz. 首先在4天轨道中发现了一个行星的Telltale光谱摆动, 他们没有’相信他们的发现。当时,每个人都知道(或以为他们知道)像木星这样的行星只能从他们的宿主胜地形成很远。

更糟糕的是,如此接近它的明星,51 PEG B’S是超级加热的,市长和Queloz担心这种热气体巨头可能会迅速失去热膨胀的气氛。和 在他们的发现论文中,他们建议我们今天看到的巨星作为51 peg b可能已经开始了 棕色矮人那个棚车数量和万亿磅。

后来的研究表明,关于大气吹扫的早期令人担忧是夸大的,行星大规模为51 PEG B,即使它们是焦炭,也可能可’T损失超过其原始质量的一小部分。自那时候起, 热的木匠 像51 PEG B,虽然宇宙稀有,已成为一个相当常见的外延发现。

但这并不是’意思是这些行星aren’失去了大量的质量,和 最近的一项研究 大卫唱歌 同事们看着我们所知道的大规模失败的行星之一 WASP-107B.

艺术家’SAP-107B的概念过境其宿主恒星。
//en.wikipedia.org/wiki/WASP-107b.

唱歌和同事收集了 过境观察 使用古老的哈勃空间望远镜的WASP-107系统的红外波长。通过查看红外线,他们可以搜索WASP-107B中不同气体的光谱信号’s atmosphere.

WASP-107B是大气表征的特别良好的靶标,因为其宿主明星非常亮(与其他行星主机相比),行星本身密度非常低–它的大量是木星的十分之一’但是一个半径几乎大大,给行星的密度相当 snow.

具有如此低密度,WASP-107B’气氛浮肿,膨胀,这意味着 它的大气气体可以轻松打印其光谱签名 在哈勃观察到的光上,使它们易于检测。

并在任何外产,唱歌和同事们在WASP-107B中看到氦气的迹象’S大气光谱。事实上,他们看到的氦信号如此之大,这表明它提出了WASP-107B’S大气层积极逃脱,每秒约10,000吨的速度。

逃离WASP-107B’大气层。地球是底部的小灰色圆圈,恒星是黄色圆圈,逃逸气氛以蓝色显示。黑线是行星’s orbit. From Sing等人。 (2018).

即使具有如此高的逃避率,WASP-107B赢得了’我很快就会崩溃–唱歌和同事估计它只会在十亿年内失去大约4%的群众。

但随着我们继续找到更多的外产上,我们应该希望能够以甚至夸张的大气检查找到更接近他们的主人的星星,也许是 有些人在被引力撕裂的边缘。所以和51 peg b’S Discovery,Exoplanets可能会挑战我们的先入为主论,了解行星可以在哪里且不能成为。

在天文学中,当你寻找支持假设和唐的证据’t find it, that’s called a “零效果“。零效果通常不是那么令人兴奋的,而是上周,试图检测潜在的居住的外产的大气的大气中出现,而且,正如它所才能意味着行星是可居所的。

最近的一项研究 上周发表于自然天文学, Julien De Dr博士麻省理工学院 和同事观察到了四个行星的矫化器 Trappist-1系统。该系统的发现是去年宣布并产生了很多兴趣—它包括七个地球大小的行星,绕着红矮星,至少四个星球轨道’s 居所。因此,天文学家正在争先恐后地确定这些行星上的气候条件,并找出他们是否占主终身。

这些条件的关键是行星的组成’大气中,探测氛围的最佳方法是遥远的,遥远的是探测行星的颜色’他们在主人前面传球时,即他们 过境 。当恒星的光线通过一个星球时’s atmosphere, 凉爽的气体可以压印光谱签名,我们可以使用非常敏感的望远镜检测—De Wit使用哈勃太空望远镜。

现在,即使珍宝行星是大规模的,那就不会’t意味着他们的大气是般的—天文学家发现了很多 奇怪的行星 在过去的几年里。大气可能是富含氢的像木星,富含碳氢化合物的像海王星,或富含氮和氧像。

在校长中,每种氛围都会给出 独特的光谱但在实践中,富含碳氢化合物或氮气的大气,难以探测碳氢化合物或氮气,潜在的良好气氛,很难被检测,因为它们是重量,像厚毯一样悬挂在行星上。相比之下,富含氢气的气氛,虽然可能对生活不太伟大, 可以是轻盈蓬松的,相对容易检测.

当De Wit和同事分析他们从Hubble收集的运输数据,显示行星Trappist-1 D,E和F的运输,它们发现没有大气信号降低到它们的检测限。下面的光谱显示出这种缺乏大气着色以及如果大气富含氢气,则会检测到它们。

现在,当然,这种非检测并不意味着行星是可居所甚至地球的。如图所示,他们的环境仍然可以与地球完全不同’s(在水蒸气或富含二氧化碳的像金星中浸透),但它规定了它们是木星的可能性—那里的生活潜在好消息。

很可能,当 詹姆斯韦伯太空望远镜 终于在明年推出,Trappist-1系统将是其第一目标之一。 jwst.’S大大提高的灵敏度将有助于揭示Trappist-1系统的有效无效结果,但也可能揭示遥远的地球上的闪光。

Spectra for TRAPPIST-1 d, e, f, and g. From de Wit et al. (2018) – //www.nature.com/articles/s41550-017-0374-z.