我们在最新的研究报告中发现,当超热的木星KELT-9b穿过其主星表面时,这是我们观察其灼热大气的最佳时机。
闪光
当我们试图了解太阳系以外的世界时,大气层提供了重要的核心线索。系外行星的大气特征可以帮助我们理解行星的组成、气候、演化甚至可居住性。
恒星的光到达地面时会穿过行星的大气层,所以它会根据大气层的成分吸收一些波长的光。
一个充满敌意的世界。
KELT-9b是一个极端的世界。它记录了超过4500 k(〜7,600华氏度的白天温度,是已知最热的行星——比许多恒星都热!这颗超热的木星围绕其主恒星A型或B型的轨道半径只有0.035天文单位,公转周期只有1.5天。
强烈的辐射轰击KELT-9b几乎肯定会造成巨大的破坏:这种高能光会将分子分解成它们的组成原子,并在高温大气中电离金属,还可能将行星周围的氢包层扩大到可以分离的水平。
在超热木星KELT-9b的大气光谱中发现并模拟的Hα(第一)和Ca2(最后三)谱线。
大气温度计
作者发现KELT-9b的大气光谱吸收表明钙离子的存在。这是第二次在炎热的木星大气中观测到钙离子。他们还发现了显著的α吸收——证实了在受辐射的行星周围存在膨胀的氢包层。
通过模拟他们从KELT-9b获得的光谱,特纳和他的合作者能够识别在大气中形成这些谱线的压力、高度和温度。他们发现由钙离子二号线探测到的大气高度大约是地球半径的1.31.40倍。α线更高,大约是行星半径的1.44倍。
同时,这些吸收线充当大气温度计,生成KELT-9b大气温度计照片,显示大气温度计的轮廓及其对进入和离开地球大气的能量的洞察。
这些成就证明了这项技术的力量,并表明我们可以通过大气层从极端世界的一些遥远的恒星收集信息,所有这些信息都是极好的财富。
相关知识
KELT-9b是一颗外行星,更准确地说,是一颗超热的木星,它围绕着晚B型星或早A型星KELT-9运行,距离地球约670光年。KELT-9b被1000度望远镜探测到,并于2016年宣布。
主星的表面温度高达10,170,这对一颗有凌星行星的恒星来说是非常热的。在先前发现的KELT 9b中,已知只有6颗A型恒星有行星,最热的WASP-33的温度为7,430K,明显低于宿主恒星的温度。B型星以前没有已知的宿主行星。被划分为B9.A0或A1的KELT-9是已知的第一颗拥有行星的B型恒星。KELT-9b占据一个圆,但非常倾斜的轨道距离KELT-9只有0.03462 AU,其周期不到1.5天。
KELT-9b是一颗巨大的行星,质量大约是木星的两倍。然而,由于它的半径几乎是木星的两倍,它的密度不到木星的一半。像许多其他热木星一样,KELT-9b围绕它的主行星旋转。它的大气层的外边界几乎达到了Loshchives,这意味着这颗行星正在经历快速的大气逃逸,这是由它从宿主恒星接收到的极其大量的辐射所控制的。
自2020年1月以来,白天温度接近4,600千米,比许多小质量恒星都要温暖的KELT-9b已经成为已知最热的外行星。KELT-9b白天一侧的分子被分解成它们的组成原子,因此通常隔离的难熔元素可以作为原子种类存在,包括中性和单离子化铁(铁和铁+)和单离子化钛(钛+),它们只有在到达较冷的阴极一侧时才临时复合。
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