糟糕!天空好像“热化了”

作者: 曹敏

最近,全国各地气温飙升,人们走在街上都忍不住想感叹一声“热化了”。但说归说,你有没有好奇“热化了”到底是怎样一幅景象?

我们望向广袤无垠的太空,在神秘的双鱼座星系中,有一颗行星叫作“WASP-76b”。2013年,这颗行星首次进入人类的视野。大卫·埃伦里奇等天文学家利用智利甚大望远镜发现了它,它的温度高达2 400℃,竟然热到下“铁汁”!

下“铁汁”的现象是怎样形成的呢?这要从“WASP-76b”表面的高温说起。

在太阳系里,人类赖以生存的地球围绕中心天体太阳转,太阳是主恒星,也是唯一恒星,太阳的光球表面平均温度大约5 500℃,它产生的辐射为地球提供了光、热和能源。

同理,当我们放眼双鱼座星系,它所覆盖的区域非常大,尽管“WASP-76b”行星只是沧海一粟般的存在,但也拥有自己的主恒星“WASP-76”。

“WASP-76”的半径是太阳的1.73倍,质量是太阳的1.46倍,温度高达6 250℃。“WASP-76b”行星被主恒星长期送温暖,本就酷热难耐,更何况它还离主恒星非常近,仅仅0.03AU(约493万千米)。再加上潮汐锁定的影响,“WASP-76b”行星一面永远是深邃的夜空,另一面永远处于白天,“白昼面”的天空面对恒星,大气温度能达到2 400℃。

天文学家利用智利甚大望远镜上的新型ESPRESSO仪器(用于岩态系外行星和稳定光谱观测的阶梯光谱仪)研究“WASP-76b”行星大气层的主要成分,由此揭开它的神秘面纱——蒸发温度约为2 400℃的中性铁原子,下“铁汁”的秘密就此被揭露。

大气中的中性铁原子会在高温作用下,自宇宙中挣脱出固态的束缚,于炽热之间“化腐朽为神奇”,变身为铁蒸气高悬于半空中。此时的气态铁是无色无味的,它会被炽热的气浪裹挟着四处游荡,在“WASP-76b”行星的四周涌动。每当恒星的光照射过来时,它就仿若身披一件璀璨耀眼的闪烁薄纱,如梦似幻。

当风吹过,“WASP-76b”行星上高达18 000千米每时的风速就会将铁蒸气吹到“黑夜面”。此时“白昼面”与“黑夜面”的巨大温差会使铁蒸气凝结为“铁云”,在跨越晨昏线之前被裹挟着降落,形成神奇的下“铁汁”现象。

近日,欧洲航天局的系外行星特性探测卫星在观测这些“铁汁”时再次有所发现,他们竟在“WASP-76b”行星上看到了类似于彩虹的发光现象。

众所周知,地球上的彩虹是由太阳光在水滴中的折射及反射形成的,是十分常见的现象。但在“WASP-76b”行星上,“铁汁”想要折射、反射主恒星的光,需要大气颗粒近乎完美地均匀分布,需要大气温度长期稳定,需要“液滴”被主恒星直接照亮……

跨越了浩瀚的宇宙苍穹,人类观测到640光年之外的现象,那些在“WASP-76b”行星上降落的“铁汁”,经历着它们已重复亿万年的轮回,有的被热浪裹挟着跃入下一场壮丽,有的融入星辰的构建与毁灭中成为永恒,有的在此刻成为人类对“热化了”三个字具象化感知的化身。

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