（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局：用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜观察的研究人员已经在一颗遥远的行星的大气中精确定位了硅酸盐云的特征。在一天22小时的时间里，大气不断上升、混合和移动，将较热的物质带上来，将较冷的物质推下来。由此产生的亮度变化如此剧烈，以至于它是迄今为止已知的行星质量变化最大的物体。由亚利桑那大学的Brittany Miles领导的团队也利用Webb的数据对水、甲烷和一氧化碳进行了异常清晰的检测，并发现了二氧化碳的证据。这是迄今为止在太阳系外的一颗行星上一次发现的数量最多的分子。
这颗行星被编目为VHS 1256 b，距离我们大约40光年，在10000年的周期内围绕着不是一颗而是两颗恒星运行。“VHS 1256 b距其恒星的距离大约是冥王星距我们太阳距离的四倍，这使它成为韦伯的一个巨大目标，”迈尔斯说。"这意味着这颗行星的光没有和它的恒星发出的光混合在一起."在其大气层的更高层，硅酸盐云正在搅动，温度达到灼热的1500华氏度(830摄氏度)。
这幅插图概念化了詹姆斯·韦伯太空望远镜在系外行星VHS 1256 b的大气中发现的漩涡云。该行星距离我们大约40光年，围绕两颗恒星旋转，这两颗恒星被锁定在自己的紧密旋转中。它的充满硅酸盐尘埃的云在一天22小时中不断上升、混合和移动。Credits: Illustration: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
在这些云层中，韦伯探测到了较大和较小的硅酸盐尘埃颗粒，它们显示在光谱上。“大气中更细小的硅酸盐颗粒可能更像烟雾中的微小颗粒，”合著者苏格兰爱丁堡大学的贝丝·比勒指出。"较大的颗粒可能更像是非常热、非常小的沙粒."
与质量更大的褐矮星相比，VHS 1256 b的重力较低，这意味着它的硅酸盐云可能会出现并停留在大气中较高的位置，韦伯可以探测到它们。它的天空如此动荡的另一个原因是这个星球的年龄。用天文术语来说，它相当年轻。自它形成以来，仅仅过去了1.5亿年，而它将在数十亿年中继续变化和冷却。
在许多方面，该团队认为这些发现是从研究人员视为数据宝库的光谱中提取的第一批“硬币”。从很多方面来说，他们才刚刚开始识别它的内容。“我们已经确定了硅酸盐，但要更好地了解哪些颗粒大小和形状与特定类型的云相匹配，还需要做大量的额外工作，”迈尔斯说。“这并不是这个星球上的最终结论——这只是大规模建模工作的开始，以适应韦伯的复杂数据。”
尽管该团队观察到的所有特征都已被其他望远镜在银河系的其他行星上发现，但其他研究团队通常一次只能识别一个特征。加州大学圣克鲁斯分校的合著者安德鲁·斯克默说:“没有其他望远镜能一次为一个目标识别出这么多特征。”“我们在韦伯的单一光谱中看到了许多分子，这些分子详细描述了地球的动态云和天气系统。”
由亚利桑那大学的Brittany Miles领导的研究小组使用了James Webb太空望远镜上的两台光谱仪，一台在近红外光谱仪(NIRSpec)上，另一台在中红外仪器(MIRI)上，以观察行星VHS 1256 b发出的大部分近中红外光。他们在光谱上绘制了光，识别了硅酸盐云，水，甲烷和一氧化碳的特征。他们还发现了二氧化碳的证据。Credits: Image: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI); Science: Brittany Miles (University of Arizona), Sasha Hinkley (University of Exeter), Beth Biller (University of Edinburgh), Andrew Skemer (University of California, Santa Cruz)
该小组通过分析韦伯船上两台仪器收集的光谱数据得出了这些结论，这两台仪器是近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外仪器(MIRI)。由于这颗行星的轨道距离其恒星如此之远，研究人员能够直接观察到它，而不是使用凌日技术或日冕仪来获取这些数据。
随着这个团队和其他人继续筛选韦伯的高分辨率红外数据，在未来的几个月和几年里，将会有更多关于VHS 1256 b的知识。“用很少的望远镜时间就能获得巨大的回报，”比勒补充道。"只需几个小时的观察，我们就有无限的发现潜力。"
几十亿年后这个星球会变成什么样？由于它离恒星如此之远，随着时间的推移，它会变得更冷，它的天空可能会从多云转晴。
研究人员观察了VHS 1256 b，作为韦伯早期发布科学计划的一部分，该计划旨在帮助转变天文学界表征行星和它们形成的圆盘的能力。
该团队的论文题为“JWST早期释放系外行星系统直接观测科学计划II:行星质量伴星VHS 1256-1257 b的1至20微米光谱”，将于3月22日发表在《天体物理学杂志快报》上。
詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系的谜团，探索其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的一项国际计划。
Media Contacts:
Laura Betz
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Claire Blome / Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
TESS发现土星大小的系外行星TOI
TOI-4994在30（上）、10（中）和2（下）分钟节奏下的TESS光曲线，结合了6个不同的扇区。来源：uux.cn/Rodriguez等人，2024。（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星（TESS），一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b，它很温暖，比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止，TESS已经确定了7300多颗候选系外行星（TESS感兴趣的天体，或TOI），其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来，该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查，目的是寻找凌日系外行星，从小型岩石世界到气态巨星。现在，由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心（CfA）的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号，这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星，距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜（包括Las Cumbres天文台全球望远镜（LCOGT））的后续观测的证实。研究人员解释说：“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号，随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径，其质量估计为0.28木星质量，其密度与土星相似，为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次，距离宿主0.15天文单位，其平衡温度约为717.6 K。因此，TOI-4994b的性质与土星相似，可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说，已知的温暖土星的数量仍然相对较少，因为迄今为止发现的这类行星不到20颗，这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出，TOI-4994 b的性质也表明，其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而，为了证实这一点，还需要进一步的观察。他们补充说，这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994（也称为TIC 277128619）时，它的半径约为1.05太阳半径，而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史，有效温度为5640 K，金属丰度为0.165 dex。
有“尾巴”的系外行星WASP
艺术家的概念描绘了新的研究，扩大了我们对系外行星WASP-69b“尾巴”的理解。图像：uux.cn美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/R.赫特（IPAC）（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局（切尔西·戈德）：WASP-69b正在慢慢失去大气层，因为随着时间的推移，该行星外层大气中的轻氢和氦粒子会逃离该行星。但是这些气体粒子并没有在行星周围均匀地逃逸，而是被来自行星恒星的恒星风扫入气体尾部。像WASP-69b这样的热木星是超热的气体巨星，它们紧紧围绕着宿主恒星运行。当来自恒星的辐射加热行星的外层大气时，行星会经历光蒸发，这是一个过程，其中氢气和氦气等轻质气体被这种辐射加热并向外发射到太空中。本质上，WASP-69b的恒星会随着时间的推移从行星的外层大气中剥离气体。更重要的是，一种叫做恒星风的东西可以将这种逃逸的气体塑造成系外行星的尾部。恒星风是一股连续的带电粒子流，从恒星的外层大气或日冕向外流入太空。在地球上，太阳的恒星风与地球的磁场相互作用，可以产生像北极光这样美丽的极光。在WASP-69b上，来自其主恒星的恒星风实际上塑造了从行星外层大气中逸出的气体。因此，加州大学洛杉矶分校的天体物理学家、主要作者达科塔·泰勒将这条气态尾巴比作彗星的尾巴，而不是气体在行星周围均匀地逃逸，“强烈的恒星风可以在行星后面的尾巴上雕刻出外流”。然而，由于这条尾巴是由恒星风造成的，这意味着它会发生变化。泰勒说：“如果恒星风逐渐减弱，那么你可以想象这颗行星仍在失去一些大气层，但它并没有形成尾部。”他补充说，如果没有恒星风，从行星四面八方逃逸的气体将是球形和对称的。“但如果你加大恒星风的力度，大气层就会被雕刻成一条尾巴。”泰勒将这一过程比作微风中吹的风袋，当风刮起并充满空气时，风袋会形成更结构化的形状。Tyler和他的研究小组在WASP-69b上观察到的尾巴延伸了地球半径的7.5倍以上，即超过350000英里。但尾巴可能更长。研究小组不得不在尾巴信号消失之前结束望远镜的观测，因此这次测量是当时尾巴真实长度的下限。然而，请记住，由于尾部受到恒星风的影响，恒星风的变化可能会随着时间的推移改变尾部的大小和形状。此外，恒星风的变化会影响尾巴的大小和形状，但由于尾巴在星光照射下是可见的，恒星活动的变化也会影响尾巴观测。系外行星的尾巴仍然有点神秘，尤其是因为它们会发生变化。对系外行星尾部的研究可以帮助科学家更好地了解这些尾部是如何形成的，以及恒星和行星大气之间不断变化的关系。此外，由于这些系外行星尾部是由恒星活动形成的，它们可以作为恒星随时间变化行为的指标。这可能对科学家们有所帮助，因为他们试图更多地了解恒星的恒星风，而不是我们最了解的恒星，即我们自己的太阳。WASP-69b正在损失大量天然气，每秒约20万吨。但它正在非常缓慢地失去这种气态大气——事实上，速度如此之慢，以至于这颗行星没有被完全剥离或消失的危险。一般来说，每十亿年，这颗行星都会失去相当于地球质量的物质。WASP-69b所在的太阳系大约有70亿年的历史，所以即使大气损失的速度会随着时间的推移而变化，你也可以估计这颗行星在这段时间内损失了相当于7个地球（质量）的气体。2024年1月，由加州大学洛杉矶分校的达科塔·泰勒领导的一个科学家团队在《天体物理学杂志》上发表了一篇关于他们的发现的论文，题为“WASP-69b的逃逸包络被限制在至少7 Rp的尾部”。这篇论文中描述的观测结果是由Keck/NIRSPEC进行的（NIRSPEC是为Keck II设计的光谱仪）。
