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 學術前沿

奇特系外行星上會下“巖石雨”

時間:2013-5-9 11:55:37 來源:  點擊:4496
據美國太空網報道,在地球上曾出現過一些奇特的降雨現象,其中包括:青蛙雨、魚雨等。但最新一項研究顯示,在前不久發現的一顆系外行星更加不可思議,甚至會從大氣層中降落“巖石雨”。

這顆系外行星是“COROT-7b”,是COROT太空望遠鏡于今年2月份觀測到的,該太空望遠鏡是法國和歐洲宇航局聯合完成發射。COROT-7b現成為迄今為止探測到的首顆太陽系外巖石行星,而其他探測到的系外行星都是氣態行星。

COROT-7b的體積大約是地球的兩倍,其質量是地球的5倍。評估顯示該行星的密度與地球相似,這意味著它像地球地殼一樣是由硅酸鹽巖石構成。然而,這顆行星很難孕育生命體,它與恒星之間的距離僅有260萬公里,該距離比水星和太陽的距離近20倍。

由于這顆行星非常接近恒星,其重心引力像地球和月球一樣,甚至更緊地被恒星引力所束縛,它的一側總是朝向恒星,就像月球始終有一側朝向地球一樣。朝向恒星的一側溫度達到2326攝氏度,足以將巖石蒸發。

這顆行星的溫度遠高于地球,在COROT-7b行星大氣層中并沒有易揮發的氣體,比如:二氧化碳、水蒸汽和氮氣。相反該行星大氣層卻包含著汽化巖石。美國華盛頓大學布魯斯-費格利(Bruce Fegley)說:“這顆奇特行星大氣層中唯一存在的物體就是從熔巖湖或熔巖海洋熾熱熔融硅酸鹽中蒸發出來的汽化物質。”

為了探測COROT-7b行星大氣層的具體狀況,費格利和他的同事進行了模擬實驗。他們發現該行星大氣層是由汽化巖石物質構成,在大氣層中能夠濃縮凝結小卵石,然后降落至行星表面,之后熔巖湖再蒸發巖石,相應的汽化物質再進入到大氣層。

費格利說:“鈉、鉀、一氧化硅、氧原子或者氧分子,構成了大氣層的主要成份。”但在硅酸鹽巖石中還發現其他少量元素,比如:鎂、鋁、鈣和鐵。這種巖石雨非常類似于地球上的多雨天氣,當位于大氣層越高的位置,溫度就越低,就像地球大氣層頂端飽和凝聚云層一樣,該行星大氣層端將凝聚不同類型的“巖石云層”,最終已不同類型的小卵石形式降落在行星表面。

COROT-7b行星大氣層中包含著多種礦物質,比如:頑輝石、金剛砂、尖晶石和硅酸鈣等。與巖石相比,鈉和鉀具有較低的沸點,它們并不會降落在行星表面,而是停留在大氣層中,它們將形成較高位置的氣體云阻擋來自恒星的恒星風侵襲。

這些較大的云層可通過地面基礎的望遠鏡進行探測,比如:鈉元素在光譜中呈現橙色光,就像是街道上昏暗的鈉氣燈。近期,天文學家最新觀測顯示鈉存在于其他兩顆系外行星的大氣層中。

這項最新發現發表在10月1日出版的《天體物理學雜志》(The Astrophysical Journal)上。(來源:騰訊科技 悠悠)
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