最近对系外行星 HD 189733b(位于 63 光年外的狐尔佩丘拉星座)的状况进行的一项调查发现,它周围的风速超过 8,690 公里/小时(5,400 英里/小时)。每秒超过 2 公里,是地球上有记录以来最快风速的 20 倍,是太阳系有记录以来最快风速的 3.5 倍,是音速的 7 倍。
这是科学家第一次能够直接测量和绘制太阳系外行星的天气,这一发现背后的团队表示,当我们寻找可能维持太阳系外行星的条件时,这项技术可以用于其他遥远的行星。生活。
“这是太阳系外第一张天气图,”首席研究员汤姆·劳登说来自英国华威大学。 “虽然我们之前知道系外行星上有风,但我们以前从未能够直接测量和绘制天气系统。”
虽然 HD 189733b 可能是第一个绘制出天气图的遥远行星,但它却是我们最不会考虑调查生命迹象的地方。如果 8,690 公里/小时的风还不足以应对,它会持续带来超过 1,800 摄氏度的气温,几乎是两倍热作为地球的中心。
这种极端的高温使 HD 189733b 成为一类非常常见的行星,称为“热木星的(或者我们最喜欢的昵称:“烘焙行星”),之所以这么叫是因为它们在大小、质量和成分上与,它们的轨道非常靠近母星,这导致了一些疯狂的表面温度。已知最热的行星 - 热木星 WASP-33b - 维持表面温度超过 3,315 度。
“它们的恒星距离通常在 0.015 到 0.15 个天文单位之间(1 个天文单位 = 地球到太阳的平均距离)。这真的非常接近母星,”io9 的 George Dvorsky 说道。“为了比较,轨道位于 0.39 天文单位。事实上,热木星离我们非常近,它们的轨道几乎是圆形的。”
过去,热木星和其他遥远行星上的天气状况一直很糟糕。间接估计通过观察一年中特定时间表面反射的红外亮度。相反,劳登和他的团队使用智利的 HARPS(高精度径向速度行星搜索器)根据行星风如何影响其大气中钠排放的直接观测证据来制作天气模型。
他们利用了一种称为多普勒效应- 声波的频率或波长根据相对于声源移动的物体而变化 - 以确定风从地球的白天一侧移动到夜晚一侧的速度。
“当 HD 189733b 的部分大气层移向或远离地球时,多普勒效应会改变这一特征的波长,从而可以测量速度,”劳登说。 “我们第一次使用这些信息来独立测量地球两侧的速度,这为我们提供了速度图。”
目前,这项技术可能只适用于非常大的行星,比如热木星,如果我们想开始绘制遥远的类地行星的天气图,以确定生命的最佳候选者,那就不太好了。这是因为热木星非常巨大——木星本身的质量是木星的2.5倍HD 189733b 的质量比太阳系中所有其他行星的总和还要大 10%。
该团队目前正在努力调整该技术,以便将其应用于更小的行星——希望这些行星具有更温和的风和更温和的表面温度。
结果已发表于天文学杂志通讯。