天文学家仔细观察灼热的系外行星WASP - {$web_name} 它的轨道相当靠近它的巨星

这里描绘的超高温巨型系外行星WASP-76 b是一个相当热的全球，它的轨道相当靠近它的巨星。鸣谢:海外双子座天文台/noir lab/NSF/AURA/j . da Silva/space engine/m . Zamani
（神秘的地球uux.cn）据蒙特利尔大学：蒙特利尔大学Trottier系外行星探究所的博士生Stefan Pelletier领导的一个海外团队对极热的巨型系外行星WASP-76 b开展了详尽的探究。
使用Gemini-North望远镜上的MAROON-X仪器，该团队能够确认和测量该行星大气中11种化学元素的丰度。
这些含有岩石形成元素，大连的清晨，山河远阔人间烟火其丰度乃至在太阳系的大行星如木星或土星中也是未知的。该小组的探究发表在《自然》杂志上。
Pelletier说:“数百光年外的系外行星能够教给我们一些有关我们自己的太阳系的事情，这种状况相当少见。”。“这项探究就是这样。”
一个又大又热又奇怪的全球
WASP-76 b是一个奇怪的全球。它达到极端温度是夏季最适合读的一句话：温柔一点对自己由于它相当靠近它的母星，一颗距离我们634光年的双鱼座大品质恒星:大约是水星到太阳距离的12倍。它的品质与木星相似，但体积差不多是木星的六倍，相当“膨胀”。
自2013年广角行星检索(WASP)打算察觉它以来，许多团队已然对它开展了探究，并确定了其大气中的各类元素。值得注意的是，在2020年3月发表在《自然》杂志上的一项探究中，一个团队察觉了一个铁通讯，并假设地球上或许有铁雨。
知晓到这些探究后，Pelletier着手运用位于夏威夷的伤感文字Gemini-North 8米望远镜上的MAROON-X高分辨率光学摄谱仪对WASP-76 b开展新的独立观测，该望远镜是全国科学基金会NOIRLab管理的海外Gemini天文台的一若干。
“我们认识到，强大的新MAROON-X摄谱仪将使我们能够探究WASP-76 b的化学成分，其详尽程度是任何巨型行星都没有的，”UdeM天文学教授bjrn benne ke说，他是该探究的合著者，也是Stefan Pelletier的博士探究导师。
相似于太阳的成分
在太阳内部，元素周期表中差不多所有元素的丰度都被相当精确地得知。但是，在我们太阳系的巨行星中，只有少数元素是这样，它们的撒贝宁活动成分依然很少受到限制。这阻碍了对这些行星形成机制的理解。
由于距离恒星如此之近，WASP-76 b的温度远远超过2000摄氏度。在这种温度下，许多通常会在地球上形成岩石的元素(如镁和铁)被蒸发，并以气态形式存在于高层大气中。探究这颗奇特的行星可过去所未有地洞察巨行星中岩石形成元素的存在和丰富程度，由于在木星这样的较冷的巨行星中，这些元素在大气中的含量较低，不或许被测试到。
Pelletier和他的团队在这颗系外行星的大气中测量到的许多元素的丰度——如锰、铬、镁、钒、钡和钙——与其主星以及我们的太阳相当接近。
这些丰度不是随机的:它们是大爆炸的直接产物，接着是数十亿年的恒星核合成，所以科学家在所有恒星中测量到大致一样的成分。但是，它各异于像地球这样的岩石行星的构成，后者以更繁琐的方式形成。
这项新探究的结局表明，巨行星可以维持反映其形成的原行星盘的整体组成。

Stefan Pelletier和他的同仁使用双子北望远镜评估超高温系外行星WASP-76 b的大气成分。鸣谢:海外双子天文台/noir lab/NSF/AURA/P . horálek(Opava物理探究所)。
其他元素的损耗相当有趣
但是，与恒星相比，行星中的其他元素都被耗尽了——这一结局令Pelletier尤其感兴趣。
“WASP-76 b大气中似乎缺少的这些元素恰恰是那些需要更高温度才能蒸发的元素，如钛和铝，”他说。"与此另外，与我们预测相符的元素，如锰、钒或钙，都在稍低的温度下蒸发."
察觉小组的阐释是，观测到的巨行星高层大气的成分对温度或许极其敏感。依据一种元素的冷凝温度，它会以气体形式出如今大气的上部，或者冷凝成液体形式沉入更深的层中。当处于气体形式时，它在吸收光方面起着重大作用，可以在天文学家的观测中目睹。当它凝聚时，天文学家无法探测到，并从他们的观测中完全消失。
“假如得到证实，这一察觉将意味着两颗温度略有各异的巨大系外行星或许有相当各异的大气，”Pelletier说。“有点像两壶水，一壶在-1摄氏度时是冰冻的，另一壶在+1摄氏度时是液体。例如，在WASP-76 b上观察到钙，但在稍冷的星球上或许没有。”
首次察觉氧化钒
Pelletier的团队的另一个有趣的察觉是测试到一种叫做氧化钒的分子。这是第一次在系外行星上明确探测到它，天文学家对此相当感兴趣，由于他们得知它会对炽热的巨行星形成很大作用。
“这种分子在地球大气中扮演着与臭氧相似的人物:它在加热高层大气方面极其有效，”Pelletier阐释道。“这导致温度随着海拔的升高而升高，而不是像在较冷的行星上通常目睹的那样下降。”
一种元素，镍，在这颗系外行星的大气中显著比天文学家预期的更为丰富。许多假说可以阐释这一点；一个是WASP-76 b或许有来自相似水星的行星的吸积物质。在我们的太阳系中，这颗小岩石行星富含镍等金属，由于它是如何形成的。
Pelletier的团队还察觉，先前探究中报导的WASP-76 b东半球和西半球之间铁吸收的不对称性也相似地存在于许多其他元素中。这意味着导致这一现象的潜在现象或许是一个全球性的过程，如温度的差异或云出如今地球的一侧而不是另一侧，而不是像过去提议的那样冷凝成液体形式的结局。
证实和运用经验教训
佩尔蒂埃和他的团队相当渴望知晓更多有关这颗系外行星和其他超高温巨行星的信息，若干是以便证实他们的假设，即温度略有各异的行星上或许存在差异巨大的大气。
他们还期盼其他探究人员将运用他们从这颗巨大的系外行星中学到的东西，并将其使用于更好地知晓我们自己的太阳系行星以及它们是如何形成的。
“几代探究人员已然使用木星、土星、天王星和海王星测量的氢和氦的丰度来基准气态行星的形成理论，”Benneke说。“同样，WASP-76 b上钙或镁等较重元素的测量将有助于进一步知晓气态行星的形成。
2023年6月14日，在《自然》杂志上发表了“氧化钒和一颗巨大的系外行星上冷捕集的忽然发生”。