哈勃在遥远的行星WASP-33B上检测到平流层

时间：2021-10-18 12:24:58 来源：

使用NASA的哈勃望远镜，研究人员团队在地球上发现了一个平流层。当大气中的分子吸收来自恒星的紫外线和可见光时，发生平流层。这种吸收温暖平流层，并作为下面的行星的防晒层。

美国宇航局的哈勃太空望远镜已经检测到地球大气层之一的平流层，在巨大的和炽热的热外开口被称为WASP-33B。

平流层的存在可以提供关于行星的组成的线索及其形成。这种大气层包括吸收紫外线和可见光的分子，作为其环绕的行星的一种“防晒霜”。到目前为止，科学家们不确定这些分子是否在其他明星系统中的大型极热行星的大气中找到。

这些调查结果将在6月12日出现天体物理杂志的问题。

“这些行星中的一些人在上部气氛中如此热，他们基本上沸腾了太空，”NASA戈达德岛飞行中心的行星科学家Avi Medmell说，马里兰州的Greenbelt，Maryland和该研究的共同作者。“在这些温度下，我们不一定希望找到具有可能导致这些多层结构的分子的氛围。”

在地球的氛围中，平流层坐落在对流层上方 - 从地面到海拔地区到达的湍流，有效气象区域，几乎所有云都在外。在对流层中，温度在底部地面温暖 - 在较高的海拔地区冷却。

通过在其星光（顶部）后面的行星后面的光线测量光线下降来检测到WASP-33B的平流层。由于分子从星形（右）吸收辐射的分子，低平流层上升的温度。没有平流层，温度在高度高度（左）上会冷却。

平流层恰恰相反。在该层中，温度随高度而增加，一种称为温度反转的现象。在地球上，发生温度反转，因为平流层中的臭氧吸收太多阳光紫外线辐射，防止其达到表面，保护生物圈，因此更加温暖平流层。

在我们的太阳系中其他行星的平流层中发生类似的温度逆转，例如木星和土星。在这些情况下，罪犯是一种不同的分子，称为烃。然而，臭氧和碳氢化合物都不能在最着名的外产网上的高温下存活，这是太阳系之外的行星。这导致争论它们根本是否存在。

使用哈勃，研究人员通过鉴定了大气层中的温度反演，该辩论鉴定了大量的大气层的温度倒置，这具有大约木星质量的四倍半。团队成员也认为他们知道WASP-33B的大气中的哪个分子导致反转 - 氧化钛。

“这两条证据一起制作了一个非常令人信服的案例，我们在外产上发现了一个平流层，”该研究的主要作者Korey Haynes说。海恩斯是弗吉尼亚州费尔法克斯乔治梅森大学的研究生，并在研究进行了研究时在戈德通道工作。

研究人员分析了在大学公园马里兰大学的联合作者德雷克德萌与哈勃的广场相机3制造的观察。宽野摄像机3可以捕获近红外区域的频谱，其中出现了水的签名。科学家可以使用光谱识别遥远的地球大气中的水和其他气体并确定其温度。

Haynes和她的同事使用了哈勃的观察结果和来自以前研究的数据来测量水中的排放，并将其与气体深入的气体排放到大气中。该团队确定在平流层中产生水的排放量约为6,000华氏度。其余排放来自较低的气体，在温度约为3,000华氏度的温度下。

该团队还介绍了WASP-33B的大气层含有氧化钛的第一个观察证据，只有少数化合物是可见和紫外线辐射的强吸收剂，并且能够在大气中留在气氛中，如此热。

“了解平流层和化学成分之间的联系对于研究外产上的大气过程至关重要，”联合王国剑桥大学的尼克·马卧德山表示是至关重要的。“我们的发现标志着这个方向的关键突破。”

出版物：接受了天体物理学杂志

研究报告的PDF副本：热木星WASP-33b的杜莎半气氛中温度反转的光谱证据

图像：美国宇航局/哥达德

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