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天文學家在距地球634光年的地方看到了神秘的「佛光」

2024-04-26科學

人類首次在太陽系以外的行星上觀測到「佛光」。


藝術家筆下出現在WASP-76b行星晝夜分割線處的「佛光」。 ESA

歐空局的「基奧普斯(Cheops,系外行星特征觀測衛星)」近日在另一個世界——距地球634光年的系外行星WASP-76b上觀測到了一個前所未見的神秘現象——一道「佛光」。

「佛光」是一種光學現象。當光線穿越大氣時,空氣中的微小水滴能夠分解光線。有時候它會制造出一道彩虹,而有時候就會產生一道彩色的光環——也就是所謂的「佛光」。與彩虹不同,「佛光」只出現在面對光源的一側。彩虹是光被散射後產生,而「佛光」是光線繞射和漫反射的結果。它大多出現在內部水滴極小且大小幾乎一致的雲霧中。

「佛光」能為科學家提供許多與大氣構造有關的資訊。以前人們只知道地球和金星的大氣層能夠制造出「佛光」。而WASP-76b是一顆與地球相去甚遠的行星,是一顆所謂的「熱木星」,表面溫度高達2200多攝氏度。因此科學家從未指望能夠在這樣的世界裏發現「佛光」。

研究人員是在研究這顆行星大氣層的不對稱性時意外發現這道「佛光」的。

這顆行星因為距離恒星極近(只有水星和太陽距離的十分之一)而被潮汐釘選。它的一個半球永遠是白天,另一個永遠是黑夜。這導致它兩個半球的大氣特性差異極大。研究顯示,WASP-76b面朝恒星的半球大氣因為極度熾熱而顯得很「蓬松」,而背朝恒星的半球大氣密度要高很多。

經過三年的觀測之後,研究人員獲取了這顆行星晝夜兩個半球交界處的大量數據。結果發現,這顆行星晝夜分割線附近的亮度局部異常偏高。研究人員推測,這可能是因為那裏有一道巨大的「佛光」。

「佛光」的形成離不開懸浮在空中的微型液滴,而地獄般的WASP-76b上顯然不可能有液態的水存在,即使在雲中也絕無可能。研究人員認為,使得光線發生繞射的,可能是液態的鐵。

WASP -76b的大氣中富含鐵。 在行星向陽面以氣態形式存在的鐵,能夠在行星的背陽面凝結成鐵水,並以雨的形式從天而降。而且至少在研究人員進行觀測的這三年中,這些球狀的液滴能夠非常穩定地存在,或被不斷補充。

雖然結論有待驗證,但如果後續的觀測證實了這一點,那麽將是人類首次在太陽系以外的行星上觀測到「佛光」。


在飛機上看到的「佛光」。 Brocken Inaglory

參考
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/04/aa48270-23/aa48270-23.html

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