巨大蓬鬆的棉花糖行星 WASP-107b，大氣高層下起沙雨

分享 2023-11-17 · 網管 · 科學新知 · 點閱數：566

作者 Emma stein | 發布日期 2023 年 11 月 16 日 12:01

在系外行星，你永遠不確定是什麼東西從空中落下。韋伯太空望遠鏡最近觀測揭開 WASP-107b 更多面貌，這顆戲稱為棉花糖行星的天體除了灼熱溫度、狂風、獨特的二氧化硫燒焦味等特徵，還有矽酸鹽雲，隨著循環下沙雨。

Wasp-107b 是距地球約 200 光年的超級海王星，體積巨大（約與木星相當）但質量非常輕（僅木星八分之一），是已知密度最低的系外行星之一，這種彌散性質也讓韋伯望遠鏡能深入觀察它的大氣層。

最新觀察結果揭示 Wasp-107b 沒有任何甲烷痕跡，但有水蒸氣和二氧化硫，造成大氣有火柴燒焦味；也首次確定 Wasp-107b 雲化學成分為矽酸鹽沙，這些沙粒以每秒幾公里的速度四處流動。

與地球大氣的水遇低溫結冰不同，矽酸鹽顆粒在溫度達 1000℃ 的行星大氣凍結形成雲，但 Wasp-107b 外層大氣溫度約 500℃ 且下著矽酸鹽沙雨，傳統模型預測這些矽酸鹽沙雲應該在溫度更高的大氣層深處形成，這些沙雲如何持續存於更高的地方？

研究人員認為，這代表沙雨一定先在更深、更熱的大氣底層蒸發，由此產生的矽酸鹽蒸氣上升、冷卻並凝結成矽酸鹽雲，最終像地球雨滴一樣落回大氣層底部。

這項研究不僅揭開 WASP-107b 奇異大氣景觀，也突破我們對系外行星大氣的理解界限， WASP-107b 並不是唯一下沙雨的外星世界，之前還發現 WASP-17b 高層大氣存在微小、閃閃發光的石英晶體雲（也由矽酸鹽製成）， VHS 1256b 雲層大氣直接是持續咆哮的沙塵暴。

新論文發表在《自然》（ Nature ）期刊。