韦伯太空望远镜发现一颗被宿主恒星剧烈炙烤的极端系外行星

“热木星本身已是人类已知环境最极端的一类系外行星，但即便在热木星当中，HD 80606 b也属于极端中的极端。”

图1：背景有明亮恒星，主体为粉黄色星球。该艺术想象图描绘了系外行星HD 80606 b被宿主恒星炙烤的画面。（图源：NASA,ESA,CSA）
图2：NASA主题宣传图，展现系外行星HD 80606 b的恶劣处境。（图源：NASA/JPL）

如果你觉得地球上的酷暑已经难以忍受，不妨想象一下编号HD 80606 b的系外行星。天文学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜观测发现，这颗距离地球217光年的气态巨行星，正被它的宿主恒星持续炙烤。

这颗行星完美诠释了“热木星”里的“热”字。热木星是一类气态巨行星，轨道离宿主恒星极近，公转周期仅短短数日，甚至数小时。

HD 80606 b的公转周期为111天，轨道近日点距离恒星极近。韦伯望远镜观测到，它的温度会飙升至惊人的600摄氏度（1100华氏度）。剧烈的温度剧变彻底改变了这颗星球的大气化学组分，使其成为韦伯望远镜绝佳的观测样本。

美国NASA南加州JPL的项目负责人蒂芙尼·卡塔里亚在声明中表示：“热木星本就是人类已知环境最极端的一类系外行星，但即便在这类天体里，HD 80606 b的极端程度也名列前茅。我们通常认为热木星是紧贴恒星的高温气态巨行星，但这颗行星拥有高偏心率轨道，造就了完全与众不同的极端环境。”

一颗被恒星炙烤的特殊星球
卡塔里亚团队采用光谱分析法观测HD 80606 b，测绘其温度分布与大气化学成分。光谱技术能够将光线拆解为不同波长；各类元素只会在特定波段吸收、释放光线，借此就能识别行星大气中的物质。

当恒星光线穿过行星大气时，大气内的化学物质会在光谱上留下专属“化学指纹”。

研究团队使用韦伯望远镜的中红外设备（MIRI），分别在行星靠近宿主恒星之前、近日点经过时、远离恒星之后三个阶段完成观测。由于HD 80606 b轨道呈极度椭圆，本次观测需要周密的规划。

天文学家并非首次研究这颗高温行星，此前NASA现已退役的斯皮策太空望远镜就对它开展过观测。

康奈尔天体与行星科学中心的团队成员瑞安·查勒纳表示：“斯皮策望远镜曾针对这颗行星取得大量出色成果，如今韦伯望远镜在此基础上实现突破，能够精准分辨甲烷、二氧化碳等特定化学信号，进展十分惊人。单这一组观测数据就蕴藏海量待解信息，我们解读韦伯观测数据的工作才刚刚起步。”

造价百亿美元的韦伯望远镜，为人类勾勒出这颗行星前所未有的精细图景，观测结果显示，HD 80606 b的大气活动比此前预估更为狂暴。

卡塔里亚称：“结合斯皮策旧数据，我们原本预估了行星的升温幅度，但韦伯观测证明，它的温度变化比预想中还要极端。”

该团队的研究成果于6月16日（周二），在加州帕萨迪纳举办的第248届美国天文学会年会上对外公布。
By Robert Lea from space.com