天文学家密切研究可能吞噬了一颗较小邻居的灼热系外行星

来自天文、粒子和行星物理中心的纽约大学阿布扎比研究科学家 Mohamad Ali-Dib 以及由蒙特利尔大学领导的国际团队今天宣布了一项详细研究《自然》杂志上的极热巨型系外行星 WASP-76 b 。

得益于双子座-北望远镜上的 MAROON-X 仪器，该团队能够识别和测量该行星大气层中 11 种化学元素的丰度，包括其丰度甚至在巨行星中都未知的造岩元素就像太阳系中的木星或土星。化学丰度是行星形成和演化历史的有力示踪剂。它们反映了最初形成地球的基石，以及后来“吸积”(吞噬)的任何主要污染物。这些丰度的异常导致团队假设 WASP-76 b 可能已经吸积了一颗较小的类水星行星。

从事数据建模工作的 Ali-Dib 说：“这是第一项以高精度测量任何巨行星中镍、镁和铬等化学元素丰度的研究。它们的值与预期的偏差导致我们假设 WASP-76 b 可能吞噬了另一颗小得多的行星，一颗与水星具有相同化学成分的行星。”

WASP-76 b 围绕双鱼座 634 光年外的一颗大质量母星运行。这颗行星达到远高于 2000°C 的极端温度，因为它非常靠近恒星，比水星与太阳的距离大约 12 倍。

在这样的温度下，许多通常会在地球上形成岩石的元素(例如镁和铁)被蒸发并以气态形式存在于高层大气中。研究这颗奇特的行星可以前所未有地洞察巨行星中造岩元素的存在和丰富程度，因为在像木星这样较冷的巨行星中，这些元素在大气层中的含量较低，无法检测到。

发现小组还指出，即使对于非常热的行星，观测到的巨行星高层大气的成分也可能对温度极其敏感。根据元素的凝结温度，它将以气体形式存在于大气层的上部，或者凝结成液体形式，然后沉入更深的层次。当处于气体形式时，它在吸收光方面起着重要作用，可以在天文学家的观测中看到。当凝聚时，它无法被天文学家检测到，并且在他们的观察中完全消失。这可以解释为什么没有检测到某些元素，例如钛和铝。