炙熱類木行星，奇異的光譜，天空究竟是何顏色？

在炙熱并且有木星那么大的巨型行星WASP-79b上，天氣濕潤蒸騰，黃色的天空中云層散落并且會下著鐵雨。

科學家想象中的WASP-79b

圖源：nasa.gov/

美國宇航局的哈勃望遠鏡同麥哲倫財團位于智利的麥哲倫二號望遠鏡合作分析了這顆行星的大氣，這顆行星圍繞著比太陽還要炙熱和明亮的恒星運轉，它位于距地球780光年的波江座中。在圍繞太陽以外恒星的系外行星中，WASP-79b 是迄今為止觀測到的最大的行星之一。

哈勃望遠鏡

圖源：nasa.gov

在最近公布的結果中令人驚訝的是，沒有任何證據顯示這顆行星的大氣中存在一種叫做瑞利散射的大氣現象，即在某種顏色的光能被存在于高層大氣中的微小塵粒所分散，瑞利散射通過散射陽光中波長較短的部分（藍光）將地球的天空變成藍色，

地球的藍色大氣層

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研究人員稱，因為WASP-79b看上去沒有這種現象， 所以在白天它的天空可能會發黃，

“這強有力地表明了一個未知的大氣進程，我們只不過沒有在物理模型中對其加以解釋。我已經將WASP-79b的光譜給好多同事看了，他們都覺得‘這太奇怪了’，”馬里蘭州勞雷爾市的約翰斯霍普金斯大學部應用物理實驗室的克里斯汀·肖沃特·索岑如是說，

研究團隊希望找到另一顆條件類似的行星做更多研究，

“因為這是我們第一次碰到這種情況，所以實在無法確定它的成因，”索岑說：“我們需要留意其他條件類似的行星，因為這可以揭示我們目前無法理解的未知大氣過程的奧秘，由于只有一個行星作為樣本，我們無法得知這是否是一個與行星的演化存在關聯的大氣現象，”

目前普遍認為“熱木星”們的軌道如此迫近恒星的原因，是它們在寒冷的行星系統外圍積攢了大量寒冷氣體后向圍繞恒星更緊密的內側軌道遷移。WASP-79b公轉一周僅需3天半，但這顆行星卻處在一個非比尋常的圍繞恒星的極軌道上，它推翻了科學家有關行星構成的理論——特別是對這類“熱木星”來說。

木星

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最新的結果可能會為類似行星的歷史提供額外線索，一些“熱木星”看上去擁有朦朧或多云的大氣而另一些似乎大氣較為清爽。如果WASP-79b像另一些“熱木星”一樣，它可能會有分散的云層，并且鐵在升騰到高海拔時會降落為雨，

WASP-79b是木星的兩倍大，它十分熾熱且擁有延展外擴的大氣層，這是研究被大氣過濾削弱后奔向地球的星光的理想選擇，

為了研究這顆行星，研究團隊在智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫二號望遠鏡上使用了一臺光譜儀——它是一種通過分析光波長來測定化學成分的儀器。他們預估，藍色星光會因瑞利散射而減少，然而，團隊卻觀測到了相反的趨勢，波長越短、越藍的光似乎會更透明，也就是說大氣對它們的吸收和散射越少。這一結果與美國宇航局的凌星系外行星巡天衛星（TESS）對WASP-79b獨立觀測的結果一致。

藝術家所繪凌星系外行星巡天衛星（TESS）圖像

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作為哈勃太空望遠鏡全色比較系外行星庫（PanCET）計劃中的一部分，WASP-79b也被觀測到了，這些觀測結果顯示WASP-79b的大氣中存在水蒸氣。基于這些發現，這顆巨大的行星被選為美國宇航局即將推出的詹姆斯韋伯望遠鏡的早期科研目標，韋伯望遠鏡有望在波長更長的紅外波上提供更多的光譜數據。這些觀測結果可能會揭示更多這顆行星大氣中存在水蒸氣的證據，也會為這顆行星的化學組成提供更多細節，這些結果有助于揭示它奇異光譜的潛在來源。

光譜及其頻率

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這些結果將被發表于2020年1月出版的《天文學雜志》上。

哈勃空間望遠鏡是美國宇航局和歐洲宇航局的國際合作項目。望遠鏡由位于馬里蘭綠地的美國宇航局戈達德航天中心管理，巴爾的摩的空間望遠鏡研究所（STScI）負責哈勃望遠鏡的科學操縱。空間望遠鏡研究所由華盛頓特區的天文學研究大學部協會為美國宇航局運作，

by: Claire Andreoli, Ray Villard, Kristin Sotzen

FY:脆茶

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