下铁水的行星认识一下？

原创：牧夫天文

文章来源：https://earthsky.org/space/wasp-76b-exoplanet-iron-rain-espresso

翻译：DAIKIN

校对：JackTong

排版：况宇庭

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

系外行星WASP-76b白天温度极高，金属分分钟蒸发掉。而它背阳的一面就凉快多了，一阵风送到背阳的夜半球，那里便下起了铁“雨”。

艺术插图——铁雨中的系外行星WASP-76b

Frederik Peeters/ESO

科学家最近发现了一颗系外行星存在降雨的证据。但这雨其实是温度极高的铁蒸气凝结而成，所以大家就不用太期待会有生命存在啦。

瑞士日内瓦大学的研究人员于3月11日宣布了这项新发现，并于当天在《自然》杂志发表了论文。

WASP-76b是一颗巨行星，位于双鱼座方向，距我们约640光年（最新计算数据，旧数据为390光年）。由于它从它的“太阳”接收到的辐射是地球接收的数千倍，这颗行星有多热就可想而知了——白天的温度能达到2400摄氏度。更悲催的是这颗行星还像月亮一样被潮汐锁定——它的一面永远都在“太阳”的炙烤之下。

这颗“大烤箱”的表面温度甚至足以使得金属蒸发。分子分裂成了原子，诸如铁的金属在高温下便蒸发成了铁原子。正如日内瓦大学（University
of Geneva）的大卫•埃伦里奇（David Ehrenreich）所说：“这颗星球晚上确实会下雨，只不过下的是‘铁雨’。”

艺术插图：WASP-76b地表夜景

这个巨大的外星世界有着永不落的太阳，温度高达2400摄氏度，铁金属等蒸发后被强风带到较冷的夜半球（1500摄氏度左右），在那里凝结成铁雨落下。图中可以看见系外行星的昼夜过渡的边界

ESO/M.Kornmesser

这颗星球白昼和黑夜的区别除了温度以外，昼夜面的化学成分也不同。科学家在智利阿塔卡马沙漠利用甚大望远镜（VLT）的岩石系外行星和稳定光谱仪（ESPRESSO）来测量白天和夜晚的化学变化，在昼夜边界的夜面发现了铁蒸气。研究人员认为，当铁蒸气到达较暗、较冷的夜半球时，会凝结成云，然后就下起了铁雨。

“令人惊讶的是，我们在晨面没有看到铁蒸气。这个极端的系外行星只在夜晚下着铁雨。”埃伦里奇表示。

WASP-76b和木星在这幅艺术插图中的大小对比

NASA/ ESA/ E. Simon/ Extrasolar Planet’s Catalogue

正如西班牙马德里天体生物学中心天体物理学家玛莉娅·罗莎·萨帕特罗·奥索里奥（María
Rosa Zapatero
Osorio）表示：“观测结果表明，WASP-76b较热的昼半球大气中含有丰富的铁蒸气，由于行星自转和大气风的作用，其中一部分被吹进了另一边的夜里，凝结下起了铁水。”

安装在智利甚大望远镜(VLT)上的岩石系外行星和稳定光谱仪(ESPRESSO)

Denis Mégevand/ University of Geneva/ ESO

埃伦里奇还告诉《新科学家》：

“WASP-76b可能是我们见过的气候最极端的行星之一。”

这些研究结果来自于2018年9月ESPRESSO的首次科学观测。ESPRESSO的主要任务是寻找绕类日恒星运行的类地行星。但是科学家意识到我们也可以利用它来研究系外行星大气。

WASP-76b在2013年被宣布发现，它是一颗炙热的类木气态巨行星，轨道半径非常小，公转周期只有不到两个地球日。

下铁雨这一新发现仅仅是对系外行星的惊鸿一瞥。研究结果同时还有助于科学家更好地了解系外类木气态巨行星的形成和演化，以及它们与太阳系中的气态巨行星的区别。

『天文时刻』 牧夫出品

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