新研究探索炎熱遙遠行星的奇怪沙雲是如何形成的

在銀河系的深處有各種不尋常的系外行星,從冰冷的冰巨行星到沸騰的超熱氣態巨行星–在這些奇怪的世界中你也會發現奇怪的天氣。在一些行星上,溫度高到足以使岩石礦物汽化並變成雲層。現在,一項新的研究探索了這些奇怪的沙雲如何形成。

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這項研究關注了一類被稱為褐矮星的行星,它們比大多數行星更大、更熱,但還沒有大到可以像恆星一樣維持內部核聚變。天文學家已經發現了很多這樣的世界,但並不清楚哪些是搜索沙雲證據的好候選者。 這些礦物構成了地球上的大部分岩石,其專業術語是硅酸鹽。

為了找到可能的候選行星,研究人員使用了現已退役的斯皮策太空望遠鏡的數據,發表在《皇家天文學會月刊》上的研究的主要作者,安大略省倫敦西大學的Genaro Suárez解釋說:“我們不得不通過斯皮策的數據來尋找這些有一些硅酸鹽雲跡象的褐矮星,而且我們真的不知道我們會發現什麼。我們非常驚訝於一旦我們有了正確的數據進行分析,結論是如此強烈。”研究人員發現,這些硅酸鹽雲形成的行星有一個明確的溫度範圍:在1900華氏度(約1000攝氏度)和3100華氏度(1700攝氏度)之間。

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一顆系外行星必須非常熱才能使岩石蒸發,就像這些褐矮星一樣,但並不是所有的褐矮星都在合適的溫度範圍內,才能發生這種現象。有些太熱,導致雲層完全蒸發,而有些則太冷,硅酸鹽要麼通過大氣層下沉,要麼凝結成雨落到地面。

不過,這項研究並不只適用於褐矮星。硅酸鹽雲也有可能在我們的太陽系中的木星上形成,那裡的大氣層底部的溫度要比頂部高。出現這種情況是因為大氣層產生的壓力,它把低層的大氣層壓下去,使其升溫。可能有硅酸鹽雲隱藏在木星大氣層的下層,由於上層大氣的存在,科學家們無法看到。

該研究有助於完善科學家們對系外行星大氣層的整體理解,這不僅對研究遙遠的世界很重要,而且對理解我們自己的星球也很重要。共同作者、同樣來自安大略省倫敦西大學的Stanimir Metchev說:“了解褐矮星和可以形成硅酸鹽雲的行星的大氣層,也可以幫助我們了解我們在一個尺寸和溫度更接近地球的行星的大氣層中會看到什麼。”

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