天文學家在兩顆系外行星的大氣層中發現了一些令人費解的東西:鋇。 元素週期表中的第56 種元素是迄今為止在系外行星大氣層中發現的最重元素,在兩個奇特世界(均為超熱木星)的上層檢測到:WASP-76 b 和WASP-121 b 。 當我們說奇特時,我們並沒有誇大其詞。 科學家認為在 WASP-76b 上,以及可能會落在 WASP-121b 的夜間一側。
這些氣態巨行星軌道距離它們的恆星非常近,比從水星到太陽的距離還要近得多。 它們的溫度高達 1,000°C (1800°F),令人難以置信,熱得足以融化並,包括鋇。 儘管目前還不清楚鋇是如何升到如此高的位置的,因為它比鐵重 2.5 倍。
「令人費解且違反直覺的部分是:為什麼這些行星的大氣層上層有如此重的元素?” 主要作者、葡萄牙波爾圖大學和天體物理與太空科學研究所的托馬斯·阿澤維多·席爾瓦 (Tomás Azevedo Silva) 在一份報告中表示陳述。
「考慮到行星的高重力,我們預計像鋇這樣的重元素會迅速落入大氣層的較低層,」該機構的研究人員、合著者奧利維爾·德曼吉恩(Olivier Demangeon)補充道。
鋇的存在以及它如何被輸送到高層大氣的問題表明我們可能對這些了解較少比我們之前想像的還要多。 超熱木星由於其高溫而膨脹,這對於研究其大氣層極為有利。
德曼吉恩解釋說:“它們是氣態且炎熱,其大氣層非常廣闊,因此比較小或較冷的行星更容易觀察和研究。”
WASP-121b 距離地球 850 光年,而 WASP-76b 距離地球 650 光年。 團隊使用位於智利的歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的 ESPRESSO 儀器來觀察行星。 各自恆星的光線穿過 WASP-76 b 和 WASP-121 b 擴大的大氣層,使天文學家能夠計算出其成分,包括發現鋇。
「這在某種程度上是一個『意外』發現,」阿澤維多·席爾瓦補充道。 “我們並沒有特別期待或尋找鋇,並且必須反複檢查它是否確實來自該行星,因為以前從未在任何系外行星上見過它。”
該研究發表於天文學與天文物理學。