在其他恒星周圍的數千顆行星被發(fā)現之前，天文學家們只限于對我們太陽系中的少數幾個世界進行比較行星學。

盡管超熱木星是個怪胎，但這種研究有助于為更好地了解較冷的系外行星的大氣層鋪平道路，特別是潛在的可居住的陸地行星。當然，超熱木星是不適合居住的，任何訪客都需要涂抹上防曬指數達SPF10,000的防曬霜。

哈勃探測超熱木星的極端天氣

在研究一類獨特的超熱系外行星時，NASA哈勃太空望遠鏡的天文學家們發(fā)現，那里的世界極其不穩(wěn)定地接近它們的母星，它們正在被超3000華氏度的高溫烘烤著。那溫度足以使大多數金屬--包括鈦--蒸發(fā)。它們擁有迄今所見的最熱的行星大氣層。

哈勃天文學家小組在新發(fā)表的文章中報告了來自這些熱氣騰騰的世界上奇怪天氣狀況。其中，一顆行星上正在下著汽化的巖石，另一顆行星的上層大氣則變得更熱而不是更冷，因為它正在被來自其恒星的強烈紫外線(UV)輻射“曬傷”。

這項研究不僅僅發(fā)現了怪異的行星大氣層。研究極端天氣還讓天文學家能夠更好地了解我們銀河系中遙遠世界所發(fā)生的多樣性、復雜性和奇異的化學作用。

位于馬里蘭州巴爾的摩的約翰-霍普金斯大學的David Sing說道：“我們仍沒有很好地了解不同行星環(huán)境中的天氣。當你看地球時，我們所有的天氣預測仍是根據我們可以測量的東西進行微調的。但當你去看一顆遙遠的系外行星時，你的預測能力是有限的，因為你還沒有建立一個關于大氣層中的一切是如何組合并對極端條件作出反應的一般理論。即使你知道基本的化學和物理學，你也不知道它將如何以復雜的方式表現出來。”

據悉，在4月6日發(fā)表在《自然》的一篇論文中，天文學家描述了對WASP-178b的哈勃觀測。WASP-178b位于約1300光年之外的地方。在白天的一面，大氣層是無云的，富含一氧化硅氣體。由于這顆行星的一側永遠面對著它的恒星，所以炙熱的大氣層以超每小時2000英里的超級颶風速度向夜間一側呼嘯而去。在黑暗的一面，一氧化硅可能會冷卻到足以凝結成巖石并從云層中降下，但即使在黎明和黃昏，這顆行星的溫度也足以使巖石汽化。來自猶他州奧勒姆市猶他谷大學的Josh Lothringer表示：“我們知道我們已經看到了這個一氧化硅特征非常有趣的東西。”

在1月24日出版的《Astrophysical Journal Letters》上發(fā)表的論文中，馬里蘭大學學院公園分校的Guangwei Fu則報告了一個超熱的木星--KELT-20b，它位于約400光年之外的地方。在這顆行星上，來自其母星的紫外光爆炸正在大氣層中形成一個熱層，很像地球的平流層。“直到現在我們還不知道母星如何直接影響行星的大氣層。有很多理論，但現在我們有了第一個觀察數據，”Fu說道。

相比之下，在地球上，大氣層中的臭氧吸收紫外線并提高地球表面7至31英里處的溫度。在KELT-20b上，來自恒星的紫外線輻射正在加熱大氣層中的金屬，這就形成了一個非常強大的熱反轉層。

Fu指出：“KELT-20b的發(fā)射光譜跟其他熱木星相當不同。這是令人信服的證據，表明行星并不是孤立地生活而是受到了其宿主恒星的影響。”

盡管超熱木星不適合居住，但這種研究有助于為更好地了解可能適合居住的地球行星的大氣層鋪平道路。“如果我們不能弄清楚在我們擁有可靠的固體觀測數據的超熱木星上發(fā)生了什么，我們就沒有機會從觀測地外行星的較弱光譜中弄清楚發(fā)生了什么。這是對我們技術的一個測試，它使我們能夠建立對物理特性的一般理解，如云的形成和大氣結構，”Lothringer說道。