耀眼的“幻日”可能在系外行星的天空闪耀,詹姆斯·韦伯空间望远镜如是说

地球上空美丽的景象,例如月亮周围发光的晕或太阳旁边的亮点,不仅仅是地球奇观。 根据一项新的研究,类似的令人眼花缭乱的景象也可能出现在数光年外的行星上。

根据发表在7月21日《天体物理学杂志快报》上的一项研究,康奈尔大学的科学家们提出,距离地球大约1300光年的气态巨行星WASP-17b,其大气层中可能存在闪烁的光学效应。 WASP-17b于2009年被发现,科学家称其为“热木星”,这种气态巨行星的轨道非常靠近其恒星。 因此,这个世界经历了强烈的热量和飓风级风力,风速可达每小时10,000英里(每小时16,000公里)。

阳光,被称为晕和彩虹色的光柱,通过弯曲和散射阳光。

“如果我们能够在光学波长下拍摄WASP-17b的照片并解析行星的圆盘,我们将看到这些类型的幻日特征,”纽约康奈尔大学天文学副教授,新论文的共同作者说。

造成这些现象的晶体由石英构成,石英是沙子和宝石中常见的矿物。它们很小——大约10,000个可以并排放在一根头发的宽度上。在高速风力的作用下,这些颗粒可能会机械对齐,就像小船在河中漂流一样,是领导这项新研究的该大学天文学和空间科学系的研究生。

机械对准的概念,即颗粒响应空气动力而定向,最早于1952年由康奈尔天文学家Tommy Gold提出,用于解释星际尘埃颗粒如何与气体流对齐。虽然较新的理论已经取代了宇宙尘埃的模型,但研究作者Mullens和Lewis认为它可能仍然适用于系外行星大气层的极端条件。

JWST 的作用

尽管由于WASP-17b的巨大距离,望远镜无法直接对这些现象进行成像,但科学家们可以通过使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)研究该行星的大气层来推断它们的存在,该望远镜以红外光观察宇宙。2023年,Lewis和Mullens参与了一个团队,该团队使用JWST在WASP-17b的高空云层中探测到了水。

加拿大温尼伯上空出现的幻日和22度光晕,这些现象是由阳光与排列的冰晶相互作用引起的。一项新的研究表明,类似的效果可能发生在遥远的系外行星上,在那里,高速风会使悬浮大气中的微小石英晶体排列起来。 (图片来源:karinegenest via Getty Images)

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