在天文学家发现迄今最冷的熔岩世界时,他们发现了大气迹象——这打破了旧规则,即如此高温的行星本应早已将其空气蒸发殆尽。
HD 3167 b 距离地球约 47 光年,仅需 23 小时即可完成一次完整轨道。它是一个岩石世界,直径约为地球的 1.6 倍,质量几乎是地球的五倍,被潮汐锁定,因此一面始终面向其恒星。模型显示其平衡温度接近 1500 °C,而昼侧最热点温度超过 2200 °C。预期是它将是一块裸露的、发光的熔融岩石板,几乎没有空气可言。
詹姆斯·韦伯望远镜观察了这颗行星滑入其恒星后方,并使用 MIRI 红外光谱仪测量了热量。昼侧的亮度几乎比一个黑暗、无气的岩石暗淡三倍。其亮度温度约为 1030 °C——远低于计算预测的值。
主要解释是存在一层厚大气,它将热量从昼侧运送到夜侧,并冷却阳光照射的半球。仅靠热传输还不够:该行星还必须反射大部分恒星光。研究人员倾向于认为它有一层致密的外壳,内含反射性的硅酸盐颗粒云——化学成分不同于金星,但空气和云层将光线反弹回太空的方式类似于金星。
另一种可能性更糟。表面本身需要反射约 90% 的入射光。对于熔融硅酸盐岩石来说,这种反射率显得不切实际,因此目前他们相信的是大气模型。
光谱仍太粗糙,无法鉴定气体成分。这项工作留给未来的 NIRSpec 观测。已经改变的是界限:在约 1730 至 2230 °C 之间,熔岩世界上的厚大气或高反射大气可能仍很常见。HD 3167 b 是迄今最冷的显示出大气迹象的熔岩世界。为什么一些更热的世界能保留大气,而一些更冷的世界却不能,这仍是一个未解之谜。
结果已发表在《天体物理学杂志快报》上。承包笑点碎碎念
