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    超热木星

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      对于最热的行星,一类被称为超热木星的行星,热气态巨型系外行星大气结构是热逆转的。这是阿姆斯特丹大学(UVA)天体物理学家与国际团队合作研究得出的结论。

      研究使用斯皮策太空望远镜的数据,寻找难以捉摸的逆行大气统计特征。发现,高于1700开尔文(约1400℃)的行星,表现出与温度较低的对应行星不同的发射特性,表明最热行星的温度倒转,并支持之前的理论预测。

      其研究发现发表在《天文学与天体物理学》期刊上,热木星是大气层非常热的气态巨行星,它们与木星的质量相似,但由于轨道距离宿主恒星更近,它们的温度要高得多。行星大气层的温度随高度而变化。随着海拔的升高,在降温和增温之间的切换称为温度反转。热木星大气的理论预测表明,温度反转应该发生在1800K左右的行星上。高于这个温度是超热木星状态,其中所有的分子物种都在气相中。

      阿姆斯特丹大学博士生克莱尔·巴克斯特说:行星在1700K以上表现出逆温,这种逆温似乎随着恒星辐射而变得更强,这在某种程度上可以与我们地球周围发生的事情相提并论:由于臭氧的存在,地球大气中发生了逆温。”研究小组利用斯皮策太空望远镜红外阵列相机拍摄的78颗热气态巨行星的白天进行了观测。研究小组在两个波长带通中观察到了这些行星的发射,这项发射光度技术提供了有关行星大气层不同压力层的温度信息。

      在观察到的两个波长中,一个预计探测大气中更深的地方,而另一个探测更高的高度。发现,当行星温度高达1700K时,开始看到逆温的迹象。对于每个单独的行星来说,这个信号可能非常小,然而,许多具有相同小信号的热行星加在一起。这支持了之前的理论研究,即最热气态巨行星的温度结构是热反转的。在过去的二十年里,天文学家观察了单个系外行星的大气层,但现在新研究正在进入统计研究的时代,以揭示行星系统的共同属性。

      在系外行星大气领域的一个重要假设是大气热结构随行星平衡温度的变化趋势。研究探索了这一趋势,并在首次统计探测到热木星和超热木星之间的近红外大气发射转变。并使用二次日食观测来测量这种转变,并将这种现象解释为大气性质的变化,更具体地说,就是从非逆转到逆转的热廓线转变,研究还对78颗热木星样本进行了斯皮策红外阵列相机在3.6m和4.5mm二次日食的测量。

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