韦伯望远镜在流浪星球SIMP-0136上发现其自转时亮度的微小变化
借助詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST），天文学家在一颗炽热的流浪行星上发现了极光、奇异云层和风暴。像地球北极光一样壮观的极光景象，成为了一份非同寻常的“天气预报”中的亮点。而这份天气预报并非来自电视台，而是来自距离我们太阳系以外的一颗“流浪”行星。
都柏林三一学院的天文学家利用欧空局和加拿大发射的JWST，研究了一颗名为SIMP-0136的近距离自由漂浮行星的大气层。该望远镜超高灵敏度的仪器，让研究人员能够探测到这颗行星自转时亮度的微小变化。这些细微的变化，揭示了其温度、云层覆盖和化学组成等信息。
令人意外的是，数据还显示SIMP-0136经历着剧烈的极光活动。这些闪烁的激光秀，类似于地球上的极光，甚至强过木星上的极光，对该行星高层大气产生了加热作用。
“这些是迄今为止对系外天体大气最精确的观测，也是首次直接测量到大气属性随时间的变化，”研究论文第一作者、都柏林三一学院物理系博士后Evert Nasedkin博士说。
“而在超过1500°C的高温下，SIMP-0136让今夏的热浪都显得温和。”他补充，“我们可以准确记录不到5°C的温度变化。这些温度细微变化与该流浪行星大气化学组成的变化相关，提示存在类似木星大红斑那样随自转出现的大气风暴。”
另一个意外发现是SIMP-0136上的云层没有发生可见变化。原本以为像地球上一样，云层变化会带来大气的变化，比如晴间多云。但研究团队发现该行星的云层分布始终如一。在如此高温下，这些“云”并非由水汽组成，而主要是硅酸盐颗粒，类似于沙滩上的沙粒。
这是都柏林三一学院物理系Johanna Vos教授领导建立的新“系外天气（Exo-Aimsir）”组的首个成果，全部组员都参与了本项工作，包括博士生Merle Schrader、Madeline Lam和Cian O'Toole。
此前波士顿大学Allison McCarthy团队也曾发表该数据分析，三一学院团队的新分析进一步揭示了更多大气细节。
“不同波长的光与不同大气特征有关，类似于观测地球表面的色彩变化，SIMP-0136表面色彩变化则由大气属性驱动。”Nasedkin博士补充说，“借助先进模型，我们能推断出大气温度、化学组成和云层位置。”
Vos教授表示：“这项成果令人振奋，因为它展示了，依靠我们最前沿的建模技术和JWST等前沿观测数据，我们可以揭示太阳系外世界中的天气演化机制。未来，了解这些天气现象的过程，对于我们不断发现和刻画的新系外行星至关重要。”
“目前类似这种光谱变化观测还只限于孤立的褐矮星，但未来随着极大望远镜和可居住世界观测台的建成，我们将能够研究真正系外行星的大气动态，从木星类气态巨星直到类地岩石行星。”
编译自/scitechdaily
