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(比如wasp-12b的吸光物质是钛oxide),而是“整体黑暗”
。
四、“黑暗之谜”
初探:为什么tres-2b这么黑?tres-2b的反照率低于1,是目前系外行星中最极端的案例。
天文学家提出了多种假说,试图解释它的“黑暗”
,但至今没有定论:1假说一:大气层缺乏“反射性云层”
木星的高反照率来自其顶部的氨云——氨冰颗粒会反射大量可见光。
而tres-2b距离恒星太近,温度高达980°c,氨分子会被热分解(氨的分解温度约为400°c),无法形成稳定的氨云。
更关键的是,tres-2b的大气层中可能没有其他“反射性颗粒”
——比如水冰(分解温度约100°c)、硫化物云(分解温度约300°c)。
这些物质在tres-2b的高温下都会分解成气体,无法形成反射光的云层。
但这一假说无法解释:为什么tres-2b的大气层中没有形成“深色云层”
?比如,土卫六的云层是有机分子组成的,反照率约02,而tres-2b的大气层是否可能形成类似的深色云层?2假说二:大气层中的“吸光分子”
另一种可能是,tres-2b的大气层中存在大量吸光分子,比如钠、钾等碱金属原子,或者二氧化钛(tio?)、钒氧化物(vo)等分子。
这些分子会吸收可见光,导致行星看起来更黑。
2011年,哈勃太空望远镜对tres-2b进行了光谱观测,发现它的红外辐射很强(说明它吸收了大量可见光,再以红外辐射的形式释放),但没有发现明显的钠或钾的吸收线——这意味着大气层中这些碱金属的含量可能很低。
2018年,斯皮策太空望远镜的观测进一步发现,tres-2b的热排放光谱中没有明显的水蒸汽吸收线——说明它的大气层中水含量极低,甚至没有水。
这可能是因为高温导致水分解成了氢和氧,氢逃逸到太空,氧则与恒星风中的粒子结合。
3假说三:“潮汐锁定”
与“大气环流”
tres-2b的轨道周期仅247天,很可能已经被恒星潮汐锁定——即一面永远对着恒星(“白天侧”
),一面永远背对恒星(“夜晚侧”
)。
对于被潮汐锁定的行星,大气环流会将白天侧的热量输送到夜晚侧。
但如果tres-2b的大气层非常“稀薄”
或“湍流”
,热量无法有效输送,导致白天侧的温度极高(980°c),而夜晚侧的温度极低(可能低于0°c)。
这种极端的温度梯度可能导致大气层中出现“下沉气流”
,将反射性颗粒带到夜晚侧,而白天侧则没有反射性颗粒——但整体反照率仍然很低,说明这种机制不足以解释。
,!
4假说四:行星形成时的“成分偏差”
tres-2b的反照率可能与它的形成环境有关。
它形成于恒星周围的“原行星盘”
中,原行星盘的成分可能与其他热木星的原行星盘不同——比如,它可能形成于“金属贫乏”
的区域,导致大气层中缺乏形成反射云层的元素(比如硅、镁,这些元素是形成硅酸盐云的原料)。
但这一假说需要更多的观测数据支持——比如,测量tres-2b的大气层金属丰度,对比其他热木星的金属丰度。
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