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美国国家航空航天局的哈勃望远镜观察三年来系外行星大气的变化 | {$randkws}热点解读 运用哈勃望远镜的观测

美国全国航空航天局的哈勃望远镜观察三年来系外行星大气的转变
这是一个艺术家对系外行星WASP-121 b的概念,也被称为Tylos。这颗系外行星的外观是基于哈勃对该天体的模拟资料。运用哈勃望远镜的观测,另一组科学家此前报表了测试到重金属,如镁和铁,张颂文相关志愿者引关注从超高温木星系外行星的高层大气中逸出;将其标记为第一次这样的测试。这颗系外行星正危险地靠近其主恒星,大约是地球到太阳距离的2.6%,处于被恒星潮汐力撕裂的边缘。强大的引力改变了行星的形状。一个海外天文学家小组在2016年、2018年和2019年收集并重新处理了哈勃对系外行星的观测结局。这为他们提供了一个独特的资料集,使他们不只可以确认WASP-121 b的大气,还可以较为几年来系外行星的大气状态。他们察觉了WASP-121 b的观测随时间转变的显著证据。然后,该团队使用繁琐的专题合集建模技术来证明这些时间转变可以用系外行星大气中的天气模式来阐释。鸣谢:uux.cn/美国全国航空航天局、欧空局、昆廷·昌格亚特(欧空局/STScI)、马赫迪·扎马尼(欧空局/哈勃)
(神秘的地球uux.cn)据空间望远镜科学探究所(STScI):经由结合美国全国航空航天局哈勃太空望远镜几年的观察以及开展计算机建模,天文学家察觉了在880光年外一颗炽热的木星大小的行星上旋转的大规模气旋和其他动向天气促销的证据。
这颗名为WASP-121 b的行星不适合居住。但这一结局是探究遥远全球天气模式的重大早期步骤,也许最后会察觉具有稳定、持久气候的生日祝福推荐潜在宜居系外行星。
在过去的几十年里,对我们太阳系中邻近行星的详尽望远镜和航天器观测表明,它们的湍流大气不是静止的,而是不断转变的,就像地球上的天气一样。这种可变性也应该适用于其他恒星周围的行星。但是,要真正测量这种转变,需要众多细致024谢娜动态观察和计算建模。
以便做到这一察觉,一个海外天文学家小组收集并重新处理了2016年、2018年和2019年取景的WASP-121 b的哈勃观测资料。
他们察觉这颗行星有一个动向的大气层,随着时间而转变。该团队使用繁琐的建模技术来证明这些戏剧性的时间转变可以用系外行星大气中的天气模式来阐释。
探究小组察觉,WASP-121 b的大气显示出观测结局之间的显著差异。最引人注目的是,由于系外行星面向恒星的一面和黑暗面之间的巨大温差,或许会有大规模的天气锋、风暴和大规模的气旋反复形成和破坏。他们还探测到系外行星最热区域和行星上最靠近恒星的点之间的显著偏移,以及系外行星大气化学成分的可变性(经由光谱测量)。
该团队经由使用计算模型来合作阐释观测到的系外行星大气转变,从而得出了这些结论。“我们的系外行星大气模拟的非凡详情使我们能够精确地模拟WASP-121 b这样的超高温行星的天气,”位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院博士后杰克·斯金纳阐释道,他也是这项探究的共同领导者。“在这里,我们经由将观测约束与大气模拟相结合,向前迈出了重大的一步,以知晓这些行星上随时间转变的天气。”
“这是一个相当令人兴奋的结局,由于我们正观察系外行星的天气模式,”该小组的首要探究员之一,马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学探究所的欧洲航天局探究员昆廷·昌盖特说。“探究系外行星的天气针对知晓其他全球系外行星大气的繁琐性至关重大,尤其是在寻找具有可居住条件的系外行星方面。"
这项岗位发表在arXiv预印本办事器上。
WASP-121 b距离其母星如此之近,以至于轨道周期只有1.27天。这种近距离意味着行星被潮汐锁定,所以同一个半球总是面对着恒星,就像我们的月亮总是有一样的一面指向地球一样。在这颗行星面向恒星的一侧,白天的温度接近3450华氏度(2150开尔文)。
该团队使用了四组哈勃对WASP-121 b的档案观测资料。完整的资料集含有WASP-121 b在其恒星前面过境的观测资料(取景于2016年6月);WASP-121 b从其恒星后面经过,也称为二次日食(2016年11月取景);WASP-121 b的亮度是其相针对恒星的相位角的函数(地球在围绕其母星旋转时从系外行星接收到的各异数量的光,相似于我们月球的相位周期)。这些资料分别取景于2018年3月和2019年2月。
Changeat说:“组合的资料集代表了对单个行星的众多观测时间,是当下唯一一致的重复观测资料集。”我们从这些观察中提取的信息被用来推断WASP-121 b在不另外间的大气化学、温度和云层。这为我们提供了一幅地球随时间转变的精美图片。"
哈勃的独特能力也体如今它将经由从12月1日着手的第31周期观测做到的广阔的科学打算中。哈勃大约三分之二的时间将用于成像探究,而其余的时间将分配给光谱学探究,如WASP-121 b所用的探究。有关第31周期科学的更多详情在最近的一份告示中。

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