韦伯望远镜捕捉到极端轨道热木星HD 80606b被恒星炙烤过程

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【导语】

NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜近期对一颗轨道极端偏心的热木星系外行星HD 80606b进行了观测,记录到该行星在掠过母星时被迅速加热的情形。研究团队表示,这一结果显示行星温度升高幅度超过此前基于其他望远镜数据的预期。


极端轨道热木星

HD 80606b于2001年4月首次被发现,是一颗质量约为木星四倍的气态巨行星,轨道偏心率在已知系外行星中极为罕见。该行星位于大熊座,距离地球约217光年,绕其母星HD 80606公转一周约需111天。

研究人员将HD 80606b归类为“热木星”——即围绕恒星运行的高温气态巨行星。NASA喷气推进实验室天文学家蒂芙尼·卡塔里亚(Tiffany Kataria)表示,在已知热木星中,HD 80606b的极端程度尤为突出。她指出,人们通常将热木星视为紧贴恒星、持续炽热的行星,但HD 80606b高度偏心的轨道使其在轨道不同位置经历截然不同的环境。

温度在近日点附近急剧飙升

当HD 80606b接近其母星、运行至近日点附近时,韦伯望远镜的观测显示,该行星温度在短时间内急剧上升,升幅约为1100华氏度。此前研究认为,如此剧烈的温度变化会在短时间内引发行星大气化学成分和云层结构的显著变化。

天文学家指出,HD 80606b这种快速变化的环境,使其成为利用韦伯望远镜强大观测能力研究行星大气瞬时响应的理想目标。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室天文学家劳拉·马约尔加(Laura Mayorga)表示,得益于该行星异常的轨道以及随之而来的温度和化学性质变化,研究团队能够在数小时内获取多种不同条件下的数据,并将相关认识应用于其他热木星及更常规的系外行星。

利用韦伯MIRI进行时间分辨观测

此次观测使用了韦伯望远镜的中红外仪器(MIRI),在HD 80606b经过近日点的前、中、后三个阶段对其进行时间分辨观测。在近日点附近,从韦伯望远镜的视角看,该行星还经历了所谓的“次级食”——即行星从恒星前方移至恒星背后、暂时被恒星遮挡的过程。

卡塔里亚表示,与此前基于斯皮策太空望远镜数据所作的推断相比,韦伯望远镜观测到的温度升高更加极端。研究团队认为,这些数据为理解极端轨道热木星在强烈辐射下的大气响应提供了新的观测依据。

研究发布

相关成果已于6月16日在美国加利福尼亚州帕萨迪纳举行的第248届美国天文学会(AAS)会议上公布。会议摘要题为《炙烤行星的瞬时加热:利用JWST/MIRI对HD 80606b的时间分辨特征研究》(Instantaneous Heating of a Roasted Planet: Time-Resolved Characterization of HD 80606b with JWST/MIRI),作者为Tiffany Kataria等,摘要编号为#426。


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