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铁云铁雨:系外行星上奇异的“天气”循环

科学家发现距离地球390光年的一颗系外行星上奇异的“天气”循环:高温的阳光炙烤将大量铁元素气化后,在夜晚遇冷凝结成铁水液滴,再落回地面。

科学家最早在2013年发现了这颗系外行星WASP-76b,是它的宿主恒星WASP-76系统内唯一的一颗行星。科学家将它归为“热木星”类别,它是类似木星的巨大行星。

它还是颗同步自转的行星,就是它自转一周的时间和公转一周的时间相等,或者说上面的一天与一年一样长。这也意味着,这颗行星总是固定一面对着它的恒星。

同步自转的系统并不罕见,我们的月球绕着地球同步自转,冥卫一(也叫卡龙,Charon)也与冥王星同步自转。

由于它离宿主恒星非常近,地表温度可以高达2400摄氏度,导致一些奇异的特性。之前研究人员预测,在那样的高温下,留不住任何“云层”,连分子都留不住,大部分是原子形态的物质。而到了那里的夜晚,这些原子态物质遇冷将重新组合成分子结构的物质。

这份研究的观测证实了这个猜测。

在地球上,光照让地表的水蒸发升到天空变成云朵,聚集到一定程度形成降水落回地面。而在这颗行星上,研究者发现它面向恒星的一面,高温把铁元素气化升空,移动到处于夜晚的半球,冷凝成铁水降落回地面。

研究人员写到:“在WASP-76b及类似的行星上,那里的云层将由铁水液滴组成,由于冷凝铁水是高温下铁最稳定的形态,因此,在WASP-76b的夜晚下的就是铁水雨。”

这份研究近期发表在《自然》(Nature)期刊上。

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