詹姆斯·韦伯太空望远镜在炙热的系外行星大气中发现水蒸气

天文学家早就知道 WASP-18b 是一颗奇怪的行星。这颗行星的上层大气主要由一氧化碳并不是普通的系外行星。詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新观测结果揭示了有关这颗超热木星的更多有趣见解。

首先，研究小组发现了水蒸气的证据。这是一项重要的发现。WASP-18b 的温度高达 2,700°C (5,000°F)。在这种温度下，水不仅是气体，而且许多水分子会分裂。因此，看到任何水蒸气都证明了天文台的灵敏度。

“由于该光谱中的水特征非常微妙，因此在之前的观测中很难识别。因此，终于通过詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测看到了水特征，这真的令人兴奋不已！”卡内基科学研究所的论文合著者安贾利·皮埃特 (Anjali Piette) 在一篇陈述。

“通过这样的测量方法，我们将能够在未来几年内探测到广泛行星上的此类分子！”蒙特利尔大学的主要作者 Louis-Philippe Coulombe 补充道。

不仅仅是水的存在证实了 WASP-18b 是一个绝对的怪异星球。研究小组绘制了整个星球的温度图，并发现了一些奇特之处。这个星球围绕恒星的轨道非常近。一年仅需 23 小时。它如此接近恒星，以至于被潮汐锁定，因此一侧始终处于白天和闷热之中，而另一侧则处于常年黑夜，温度要低得多。通常不会那么冷，因为风会将热量从白天带到夜晚。

但 WASP-18b 的情况并非如此。地图显示，从恒星正面最热的点到晨昏线（昼夜分界线），温度差异巨大。地图显示了整个白天的温度梯度，温度差异超过 1,100°C (2,000°F)，这表明从东向西吹拂的行星风并没有均匀地分配热量。

目前的模型实际上那里根本没有风。磁效应实际上迫使风吹向地球的北极和南极。天文台还能够测量不同高度大气的详细温度。

虽然这不是第一张由约翰·韦斯特，这是使用二次日食法完成的。人们观察到这颗系外行星围绕其恒星旋转，然后再次返回。

“这种类型的观测使我们能够研究行星在面向恒星的一侧发出的热红外辐射，”论文合著者娜塔莉·巴塔利亚 (Natalie Batalha) 在另一篇文章中表示。巴塔利亚是加州大学圣克鲁斯分校的天文学和天体物理学教授，她领导着詹姆斯·韦伯太空望远镜凌日系外行星早期释放科学团队，并帮助协调了这项研究。陈述。

“詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测精度非常高，我们还可以测量行星在恒星边缘滑行（然后从恒星边缘出来）时发生的微小变化。这使我们能够推断出有关行星大气的空间信息。”

该论文发表于自然。