天文学家利用浸没式光栅红外光谱仪双子座南望远镜(IGRINS)仪器检查了大气层,是研究最广泛的超热木星之一。

这幅艺术家的插图展示了 WASP-121b,这是一个正在从大气中流失镁和铁气体的外星世界。图片来源:NASA / ESA / J. Olmsted,STScI。
天文学家于 2016 年在 WASP-South 巡天中发现了 WASP-121b,其体积是木星的 1.87 倍,质量是木星的 1.18 倍。
它的宿主恒星 WASP-121 (TYC 7630-352-1) 是一颗活跃的 F6 型主序星,大小约为太阳的 1.5 倍。
WASP-121 系统位于距我们约 881 光年的船尾座。
WASP-121b 是一颗所谓的“热木星”,绕 WASP-121 运行仅需 1.3 天。它距离母恒星如此之近,如果它再靠近一点,恒星的引力就会开始将其撕裂。
天文学家估计该行星的温度约为 2,500 摄氏度(4,600 华氏度),热度足以使某些金属沸腾。
新的 IGRINS 观测揭示了 WASP-121b 形成历史中一些意想不到的事情。
通过这些观察,亚利桑那州立大学天文学家彼得·史密斯和他的同事首次证明使用单一仪器测量凌日行星的岩石与冰的比率。
史密斯博士说:“使用 IGRINS 从 Gemini South 获得的地面数据实际上对单个化学丰度进行了更精确的测量,甚至比太空望远镜也能实现的更精确。”
光谱数据显示,WASP-121b 具有较高的岩石与冰比,表明它在形成时吸积了过量的岩石物质。
这表明这颗行星是在原行星盘的一个区域形成的,那里温度太高,冰无法凝结,这是一个令人惊讶的发现,因为人们通常认为气态巨行星需要固体冰才能形成。
史密斯说:“我们的测量意味着也许需要重新考虑这种典型观点,并重新审视我们的行星形成模型。”
天文学家还发现了 WASP-121b 大气层的显着特征。
“这个星球的气候非常极端,与地球完全不同,”史密斯说。
这颗行星的白天非常热,以至于通常被认为是“金属”的元素会蒸发到大气中,从而可以通过光谱仪检测到它们。
强风将这些金属吹到地球的永久暗夜一侧,那里的温度足够低,可以让它们凝结并下雨——这种效应在 WASP-121b 上以钙雨的形式观察到。
史密斯说:“我们的仪器灵敏度正在提高,我们可以利用这些元素来探测不同的区域、高度和经度,以观察风速等微妙之处,从而揭示这个星球的动态程度。”
这发现出现在天文杂志。
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彼得·CB·史密斯等人。 2025 年。与 IGRINS 在 Gemini South 的烤棉花糖计划。二. WASP-121 b 具有超恒星的 C/O 和耐火挥发分比。阿杰168、293;二:10.3847/1538-3881/ad8574









