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熔岩行星TOI-561 b或有高反射大气 矿物云可能充当“防晒层”

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距离地球约280光年的岩质行星TOI-561 b,正以约10.5小时的周期绕恒星运行。它靠恒星极近,长期受到强烈辐射,按现有理论本应早在数十亿年前就失去大部分大气;但韦布空间望远镜的新观测显示,这颗炽热世界可能仍被一层显著的大气包围。

国际研究团队利用韦布望远镜的近红外光谱仪连续观测TOI-561 b约37小时,记录其近四圈公转过程中的亮度与热辐射变化。行星朝向恒星的一面比裸露、暗色岩石模型预测的温度低;研究人员首次取得夜面观测后发现,夜面并没有足够热量解释全部差异。综合相位曲线与能量模型,团队推断这颗行星反射约四分之三的入射星光,反照率与金星相近,同时大气可能把部分热量从日面输送至夜面。

气候模拟显示,日面靠近昼夜交界处可能形成二氧化硅和硅酸镁等矿物云,反射星光、减少地表吸热,效果类似行星尺度的“防晒层”。不过,韦布观测并未直接拍到云层或确定其成分;硅酸盐云目前是能够解释高反射率的一种模型结果。

大气具体由什么构成仍是开放问题。研究人员提出的可能性包括高温二氧化碳大气,或富含火山气体二氧化硫的大气。TOI-561 b表面被认为覆盖着全球性的岩浆海洋,熔融内部不断释放气体、补充被恒星辐射带走的挥发物,或许能解释大气为何长期存在;另一种可能是行星最初拥有异常丰富的气体储量。

研究发表于《天文学杂志》,建立在此前发现TOI-561 b可能拥有厚大气的证据之上。团队计划利用韦布在更长波长继续观测,以区分不同大气模型,并了解这颗极端炎热的行星如何维持大气;研究人员强调,这里的环境远不适合已知生命生存。



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