太空望遠鏡的最新觀測結果表明，在WASP-76b的大氣層中存在一種”光輝”，一種類似彩虹的發光現象。 CHEOPS空間望遠鏡的科學運行中心設在日內瓦大學（UNIGE），它正在提供關於神秘系外行星WASP-76b的新資訊。這顆超高溫巨行星的特徵是，在其東側終結點（將其夜晚和白天分開的虛構線）上觀測到的光量與在其西側終結點上觀測到的光量不對稱。

每種光彩都是獨一無二的，這取決於行星大氣層的成分和照亮它的恆星發出的光的顏色。 WASP-76（WASP-76b的”太陽”）是一顆黃白色的主序星，就像我們的太陽一樣，但不同的恆星會產生不同顏色和圖案的光輝。圖片來源：歐空局，由ATG 根據歐空局合約完成。 CC BY-SA 3.0 IGO, 已編輯

如果系外行星所圍繞的”太陽”–恆星發出的光被由完全均勻物質組成的雲層反射，就會出現類似彩虹的發光現象。如果這一假設得到證實，這將是在太陽系外首次發現這種現象。這項工作是與歐洲太空總署（ESA）和伯爾尼大學（UNIBE）合作完成的，發表在《天文學與天文物理學》（Astronomy & Astrophysics）。

WASP-76b是一顆超熱巨行星。它繞主恆星運行的距離比水星繞太陽運行的距離近12倍，接收的輻射是地球上太陽輻射的4000倍以上。 “系外行星被恆星的強烈輻射’膨脹’了。因此，雖然它的質量比我們的表兄弟木星小10%，但它的體積卻幾乎是木星的兩倍，”這項研究的共同作者、聯合國大學理學院天文學系助理教授莫妮卡-倫德爾（Monika Lendl）解釋。

在地球上形成岩石的元素熔化並蒸發，形成鐵雲，滴下熔融的鐵雨。

自2013年發現以來，WASP-76b一直是天文學家密切關注的對象。一幅奇異的地獄圖景已經出現。這顆行星的一側始終面向恆星，溫度高達攝氏2400度。在地球上會形成岩石的元素在這裡熔化並蒸發，然後在溫度稍低的夜間一側凝結成鐵雲，滴下熔融的鐵雨。

最令天文學家不安的觀測結果之一是行星兩個終結點之間的不對稱。終點線是將行星的白天和黑夜分隔開來的假想線。就WASP-76b 而言，觀測結果顯示，與西側的終點相比，來自行星東側終點的光量增加。

為了解開這個謎團，天文學家利用CHEOPS 太空望遠鏡進行了不少於23 次觀測，歷時三年。歐空局的這顆衛星由瑞士駕駛，其科學運營中心設在聯合國大學天文學系，它觀測到了這顆行星的多次二次食（當它從恆星後面經過時）和幾條相位曲線（在這顆行星轉一圈的過程中進行連續觀測）。

藝術家對CHEOPS 的印象。圖片來源：© ESA / ATG medialab

將這些新數據與其他望遠鏡（TESS、哈伯和史匹策）的數據結合，天文學家提出了一個令人驚訝的假設，來解釋這顆行星東側多餘的光通量：「這種意想不到的發光可能是由一種強烈的、局部的和各向異性的反射引起的–即一種取決於方向的反射–我們稱之為光輝。」葡萄牙西班牙天文科學研究所（Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço）的研究員、本研究的第一作者奧利維爾-德曼吉恩（Olivier Demangeon）解釋說：”這種意想不到的光輝可能是由一種強烈的、局部的、各向異性的反射造成的，即一種取決於方向的反射。

光輝是地球上常見的現象。在金星上也觀測到過這種現象。當光線被由完全均勻的水滴組成的雲層反射時，就會產生類似彩虹的效果。在地球上，水滴是由水構成的，但在WASP-76b 上，這些水滴的性質仍然是個謎。有可能是鐵，因為在這顆行星極熱的大氣層中已經偵測到鐵了。在WASP-76b 上探測到這種現象，在太陽系外尚屬首次。

在如此遙遠的距離上找出其他同樣重要的現象。

“之所以在太陽系外從未觀測到過這種光輝，是因為這種現象需要非常特殊的條件。首先，大氣顆粒必須是幾乎完美的球形，完全均勻，並且足夠穩定，以便長時間觀測。這些液滴必須被行星的主星直接照亮，而且觀測者–在這種情況下，CHEOPS–必須處於正確的位置，”Olivier Demangeon 解釋說。

不過，還需要更多的數據來證實，WASP-76b東側終結者上這令人好奇的過量光是一種光輝。這種確認將證明存在由完美的球形液滴組成的雲層，這些液滴已經存在了至少三年，或者正在不斷地自我更新。要使這樣的雲層持續存在，大氣層的溫度也必須長期保持穩定–這是對WASP-76b上可能發生的事情的一個引人入勝的詳細了解。

在如此遙遠的距離上探測到如此微小的現象，將使科學家和工程師能夠發現其他同樣重要的現象。例如，液態湖泊和海洋對星光的反射–這是宜居性的必要條件。

編譯自: ScitechDaily