热化了？这些“烤炉行星”居然会下岩石雨金属雨

来源：现代快报全媒体 2022-04-29 14:43:55

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先看一组图

你猜是什么星球

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近日，欧洲航天局（ESA）公布了太阳系外25颗热木星的模拟图，是不是觉得特别美丽？

不过，你可别被这些星球的美丽外表所欺骗。由于距离母恒星非常近，表面温度极高，超过1000℃那是很普遍的现象，因此也被称为“烤炉行星”。

有趣的是，哈勃天文学家小组发现有一颗热木星的岩石在高温下汽化，吹到暗面冷却后，竟然下起了奇特的岩石雨。

最容易发现的系外行星

热木星是一种质量接近或超过木星、公转周期小于10天的系外气体巨行星。与太阳系木星不同的是，木星轨道半径是5天文单位，成为热木星的行星轨道与母恒星距离仅仅在0.5至0.015天文单位以内，也就是说距离最近的甚至只有几百万公里，而太阳系最内侧的水星距离太阳尚且还有5800万公里。

热木星围绕母恒星公转（来源：ESA/ATG medialab）

热木星的轨道离心率都很低，公转与自转同周期相同，处于潮汐锁定状态，这意味着热木星的一侧总是以同一面朝向母恒星，温度极高，而另一侧永远朝向太空，总是黑暗的。《天体物理学》杂志刊载的最新报告指出，天文学家发现热木星大气中普遍存在氧化钛、氧化钒、氢化铁等金属氧化物及氢化物分子，这些大气物质能够吸收恒星辐射，导致热木星的昼夜温差达到1000℃以上。

潮汐锁定（来源：Lingam & Loeb）

关于热木星的起源，天文学界有两大观点：迁移说和原位形成说。其中，迁移说是目前学界流行的理论，认为在恒星系的早期阶段，热木星先是在恒星系冻结线（以母恒星为中心，能让水、氨、甲烷等挥发物质凝聚为固体颗粒的最小距离）以外由岩石、冰块、气体聚合形成。行星形成后，热木星轨道内移，在距离恒星很近的地方形成稳定轨道。大迁徙假说中指出太阳系木星也曾迁移，如果随后没有与土星产生重力交互作用，也有可能变成热木星。

太阳系中的木星（图源：THE NINE PLANETS）

热木星造成母恒星运动上的摆动，比其他类型的行星更为明显，因此也是最容易发现的系外行星。到目前为止，人类已经发现了数百颗，而这种天体的实际总数要更多。根据天文学家估算,银河系内至少有1000亿颗行星,其中7%是热木星。

热木星下起岩石雨

近期发表在《自然》杂志的一篇论文中，哈勃天文学家小组对热木星WASP-178b的观测进行了描述。

WASP-178b位于距离地球1300光年之外的地方，质量约为木星质量的1.66倍，大小约为木星1.81倍，可见是一颗类木行星。其绕行的是一颗质量为太阳两倍，直径也大约为太阳两倍的恒星，而且WASP-178b距离母恒星的距离只有0.0558个天文单位，因此，其表面温度达到了2177℃，这样的温度足以将岩石融化甚至汽化。

艺术插图：气态巨行星的大气（来源：ESO/M.Kornmesser）

如此极端的热木星又被叫做超热木星，天文学家通过哈勃望远镜观测发现，在白天的一面，大气层是无云的，富含一氧化硅气体。由于这颗行星的一侧永远面对着它的恒星，所以炙热的大气层以超每小时2000英里的超级飓风速度向夜间一侧呼啸而去。过晨昏线后，一氧化硅冷却到足以凝结成岩石并从云层中降下，形成了岩石雨。

其实，不光有岩石雨，天文学家在观测中还发现，在640光年外有一颗下着金属雨的热木星。

研究这些热木星的大气层，让天文学家能够更好地了解我们银河系中遥远世界所发生的多样性、复杂性和奇异的化学作用。

文字 | 现代快报+记者胡玉梅阿里亚储希豪

关键词：天文学家天文单位