900光年外，邂逅一颗神奇的“重金属”行星

这是我们第一次发现像镁和铁如许的重金属气体从太阳系外的行星上逃逸。他们为什么会逃逸?因为这颗木星巨细的行星正以危险的体式接近它的恒星。 （原文来自www.jj00.com）

（图解：这是艺术家建造的WASP-121b概念图，它的轨道离恒星很近，温度很高，大气中的重金属气体正在逃逸到太空中。图源：埃克塞特大学）

人们已经发现了各类类型和巨细的系外行星——环绕其他恒星运行的行星——从小型岩石行星到紧贴恒星运行的炽烈的气体巨行星。这时我们不难想到“天体音乐”这个词，这是一个陈旧的哲学概念，认为太阳、月亮和行星在天体中做有划定活动时可以发出音乐般的声音。固然这个词轻易让人联想到古典音乐，但有一颗系外行星似乎更适合重金属音乐。

（图解：美国航天局2016年5月10日发布的概念图显露了开普勒太空千里镜确认的部门行星。图源：NASA）

这颗行星，也就是WASP-121b,，是一颗距地球900光年的热木星——它的轨道离它的恒星非常近，以至于它的上层大气温度高达4600华氏度(2500摄氏度)。它的主恒星的引利巴这颗行星扭曲成一个美式橄榄球的外形。这颗行星于2015年首次被发现，其质量是木星的1.8倍。

哈勃太空千里镜(HST)探测到了从这个星球逸出的气体，也就是被称作“重金属”的铁和镁气体。这些经由同业评审的新究竟揭橥在《天文学杂志》上。

证据表明，WASP-121b的低层大气温度很高，以至于铁和镁以气态形式存在。他们流向高空大气中，在那边它们能够借助氢气和氦气进入太空。这是第一次观测到这些气体从炽烈的木星系外行星逃逸。正如大卫·辛，一位巴尔的摩约翰霍普金斯大学（马里兰州）的研究员说到：

“重金属以前在其他热木星中也发现过，但都只是在低层大气中。所以我们并不确定他们是否会逃逸。经由视察wasp-121b,我们发现镁和铁气体味远离这个行星,最后不受引力束缚。重金属元素流失的一个原因是这颗行星非常大并且膨胀，所以引力相对较弱。这颗行星的大气层正在被剥离。”

（图解：较量机模拟的WASP-121b图像，行使了NASA斯皮策太空千里镜的拍摄素材，显现了重现了这个橙色星球新月-满月-新月的全过程。图源：NASA）

这个过程是若何发生的？首先，这个恒星自己比太阳更热，来自恒星的紫外线又加热了行星的上层大气。按照辛的说法，逃逸出的铁和镁两种气体也有助于进一步加热大气：

“这些金属会使大气在紫外线下变得加倍不透亮，紫外线的热量就会聚积在大气层中，这或者是导致高层大气升温的原因。”

不光它的大气层受到严重影响，行星自己也受到了严重影响。它实际上正在接近被恒星引力扯破的点。不外如今，，它已经被拉长成足球外形。WASP-121b为科学家们供应了一个罕有的观测机会，辛说到：

“我们选择这颗行星是因为它非常稀奇。我们认为我们有机会从它身上看到较重的元素逃逸。它温度很高，又很轻易视察，这是发现重金属存在的最佳机会。我们曩昔的首要目的是寻找镁，但我们发现其他系外行星的大气中也有铁的迹象。话说回来，能从传回的数据中如斯清楚地看到WASP-121b，能在离这个星球如斯遥远的高空看到它，这真的是非常令人诧异的一件事。”

马里兰大学的天文学家德雷克·戴明说到:

“这颗行星是一个非常典型的超热木星。这类行星受到它们的母恒星的强烈辐射，它们几乎和恒星自己一般。WASP-121b正在被它的主恒星蒸发，所以我们可以看到到金属原子逃离高层大气，在那边它们能够与行星的磁场互相感化。这为我们供应了一个视察和懂得一些有趣的物理现象的机会。”

“如斯接近母恒星的热木星非常罕有。有如斯酷热天气的热木星更是罕有。固然它们很罕见，但一旦你找到它们，人人的注重力就会被吸引于此。我们等候将来能够进一步索求这个“新鲜”的星球。”

（图解：木星漩涡带。图源：NASA）

这些对WASP-121b的观测是全色对照系外行星金库规划（PanCET）查询的一部门。这是首次对20个分歧系外行星进行大规模的紫外、可见和红外对比研究，这些系外行星的巨细从“超等地球”（数倍的地球质量）到“木星”（跨越100倍的地球质量）。

（图解：WASP-121b是一种被称为热木星的系外行星，如HD209458b(艺术概念图)所示。这是一颗伟大的橙色系外行星，有雷同木星的旋涡带。图源：NASA）

经由研究WASP-121b和其他热木星，科学家能够更好地认识行星若何失去其原始大气的。仍在形成中的行星的大气层往往由较轻的气体氢和氦构成，然则当一颗行星接近它的母恒星时，这些大气层就会被剥离。辛是如许注释的：

“热木星大部门是由氢组成的，哈勃千里镜对氢非常敏感，所以我们知道这些行星很轻易失去这些气体。但WASP-121b的情形是，氢气和氦气像一条河流一般流出，并将这些金属一路带走。这是一个非常高效的质量损失机制。”

WASP-121b也是即将发射的詹姆斯·韦伯太空千里镜将来观测的幻想方针，该千里镜将可以检测大气中的水和二氧化碳，并有助于对大气中的所有化学元素进行更周全的剖析。这些数据将匡助科学家们更好地舆解像热木星如许的行星是若何形成的，以及整个行星系统是若何形成的。

（图解：左边是一颗雷同太阳的恒星，右边是一颗卵形足球外形的系外行星。这是艺术家对WASP-121b的概念图，天文学家将其描述为一颗“重金属”系外行星。这颗行星的温度非常高，以至于镁和铁的气体——因为这些元素的原子量比氢或氦大，被称为“重金属”——正逃离它的大气层。与此同时，母恒星的引力络续影响着行星和它的大气层，把行星拉伸成一个足球外形。图源：NASA）

提纲:WASP-121b是一颗罕有的热木星系外行星，这颗行星的温度非常高，并且距离它的母恒星非常近，这导致大气中的重金属气体正在被剥离，同时它自身正在被拉伸成一个足球的外形。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

FY:咩咩

作者:PaulScottAnderson

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