外行星温度高达 2400 摄氏度，真的下“铁雨”吗？

　　WASP-76b 是一颗位于双鱼座的超热木星，距离地球约 640 光年。几年前，它因太热以至于铁像雨一样落下而臭名昭著。它被潮汐锁定在它的恒星上，这颗行星面向恒星的半球温度可高达 2400 摄氏度，远高于铁的 1538 摄氏度熔点。

　　自 2013 年发现这颗行星以来，科学家们一直在研究它，新的证据表明它比想象的还要热。但是，几乎令人失望的是，终究可能没有铁雨。

　　WASP-76b 可能比想象中更热的发现是基于对这颗系外行星的多年观测。一篇基于其中一些观察结果的新论文发表在《天体物理学杂志快报》上，其标题是“在超热木星 WASP-76b 的大气中检测离子钙”。

　　天文学家正在开发新的方法来寻找更多的系外行星并开始研究它们的大气层。这项新研究基于一个名为 ExoGemS——带双子星光谱的系外行星的项目。它使用莫纳克亚山上的双子座北望远镜和高分辨率光谱仪来探索系外行星大气的多样性。 ExoGemS 调查旨在研究至少 30 颗天文学家感兴趣的系外行星，WASP-76b 作为调查的基准。

　　热木星在其恒星附近运行图对WASP-76b 的一项研究发现它可能会下雨。白天的温度足以使铁汽化，而夜晚的温度低得足以使铁凝结成雨。这个想法是在靠近潮汐锁定行星终结者的某个地方，铁会凝结成液体并落到地表。这可能不是真的。这项新研究表明WASP-76b 实际上可能比想象的要热。它源于在大气中发现了罕见的三组电离钙光谱线。

　　这颗系外行星具有复杂的大气层，天文学家正在数百光年外对其进行研究，因此任何结论都可能不是最终的。WASP-76b 可能有一个逃逸的大气层，大气的流体动力学正在影响光谱中的离子钙谱线。更高的温度会导致离子钙的产生增加，从而产生强吸收特性。离子钙的这种光谱特征可能表明这颗系外行星具有非常强的高层大气风， 或者系外行星的大气温度比我们想象的要高得多。WASP-76b 可能是该系统中唯一的行星，它的质量约为木星的 92%。它的轨道周期不到两天。它频繁的过境使它成为一个很好的研究目标。

　　何谓“铁雨”？

　　科学家对是否真的有”“铁雨”目前还存在争议。一篇题为“不需要雨伞：用后处理处理 WASP-76b 上的铁雨假设”的论文中大环流模型表示，铁雨不太可能发生，其他因素可以解释这些观察结果，温度不对称是在大气的前缘和后缘之间，但现有数据无法区分实际铁雨和温度不对称。事实证明，恒星 WASP-76 可能有一个距离我们大约 85 个天文单位的恒星伴星。那颗恒星发出的光可能存在于 WASP-76b 的一些原始哈勃光谱中，从而污染了数据。

　　一个星球被加热到熔化金属的假想图2021 年发表的另一篇题为“使用 3D 蒙特卡罗辐射传递分解传输中超热木星 WASP-76b的铁互相关信号”的论文也反对铁雨结论。

　　为了公平起见最初提出 WASP-76b 上存在铁雨的研究人员，他们只是说这是一种可能性，因为他们拥有的数据。

　　所以就目前而言，没有人确定有一颗如此热的行星会下铁雨。但它肯定会很有趣。更强大的仪器，比如即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜，应该可以帮助我们确定。

　　参考文献：

　　[1]Detection of Ionized Calcium in the Atmosphere of the Ultra-hot Jupiter WASP-76b[2]No umbrella needed: Confronting the hypothesis of iron rain on WASP-76b with post-processed general circulation models

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