奇异的巨行星拥有两个太阳还有高温沙尘暴

一颗行星温度高达830°C、运行一周10，000年、环绕着两颗恒星、质量是木星的20倍、距离地球仅仅只有40光年、还有沙尘暴不断侵袭着行星的表面…… 即使科幻小说可能都不会采用这么古怪的设定，但这是NASA使用韦伯望远镜对系外行星VHS 1256 b的最新研究成果，发表于最新的The Astrophysical Journal Letters。

图说：艺术家绘制的VHS 1256 b与两颗母恒星的想象图，有着高温大气与沙尘暴的行星表面。 来源：NASA， ESA， CSA， Joseph Olmsted （STScI）

天文学家运用韦伯望远镜去（2022）年观测的数据分析VHS 1256 b这个系外行星系统，得到目前为至精确度最高的系外行星光谱资料。 在光谱观测中显示，这颗系外行星有着水、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、钠和钾的吸收谱线，同时VHS 1256 b的光谱形状更受到了热系外行星常出现的不平衡化学（disequilibrium chemistry）效应和云的影响。 最有趣的是，这个研究中直接侦测到了由硅酸盐类构成的砂云（silicate cloud）讯号，这也是在行星质量的天体上首次发现这类的讯号。

图说：韦伯望远镜所拍摄的红外线光谱显示丰富的元素组成。 来源：NASA

研究结果显示，VHS 1256 b的质量20倍木星质量以下，而且距离中心约150个天文单位（AU）之远，相较之下，太阳系的木星距离太阳仅5.2AU。 由于VHS 1256 b以相当长的距离（大约是冥王星与太阳的4倍远），这使得天文学家们得以直接测量该系外行星的光谱，而不受到中央恒星的干扰。 光谱显示这颗行星拥有硅酸盐类–也就是砂砾最主要的成份–所构成的大气层，而且温度达到830°C。 由光谱信息还可以进一步发现这颗行星以22小时为周期自转，大气活动强烈，具有高温的沙尘暴活动特征。

与质量更大的褐矮星相比，这颗行星的引力较低，使得它的硅酸云得以保留在行星表面，并且被韦伯望远镜强大的近红外线光谱仪（NIRSpec）和中红外光谱仪（MIRI）所侦测到。 同时，由于大气活动剧烈，天文学家推估这颗行星还相当年轻，形成至今可能只有1.5亿年。 得益于韦伯在红外线光谱的强大解析力和集光力，天文学家得以首次在同一个行星上测得如此多样化的观测结果。 这项研究结果几乎证实了大质量行星–或轻质量褐矮星，它们的亮度变化原因很可能就是来自于其表面片状沙尘云的阻挡。 总之，韦伯又再一次地开拓了我们对宇宙的认知。 本篇研究全文可以参考arXiv。 （编辑/谢翔宇）

资料来源：ScienceAlert

论文出处：The Astrophysical Journal Letters

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