最詭異的行星(最詭異的行星蒙世精方遠紅外貼)

當我們抬起頭的時候，可以看見一片蔚藍的天空，這是因為我們能夠親眼見證。但是，如果我說科學家發現一顆780光年以外的系外行星擁有一片黃色的天空，你會相信嗎？科學家是如何確定它的顏色的呢？

蓬松的熱木星

這顆行星，叫做WASP-79b，位于780光年外的波江座，是科學家在2012年時利用徑向速度法發現的一顆熱木星。盡管木星在太陽系可以稱王稱霸，但是在WASP-79b面前只是一個小不點。WASP-79b的直徑有可能達到木星的2.09倍，也就是接近30萬公里，體內足夠放下1.3萬個地球。不過，它的質量卻比木星小，只有后者的90%左右。

WASP-79b之所以密度比木星小這么多，和它的位置有著密不可分的關系。WASP-79b距離它的宿主恒星僅有806萬公里，是日地距離的5.37%。因此，它圍繞宿主恒星公轉一圈，僅僅需要大約3.66天。

而它的宿主恒星WASP-79卻是一顆比太陽還要巨大的恒星，質量是太陽的1.56倍，表面溫度約為6600K。因此，在這樣近距離的炙烤之下，WASP-79b的表面溫度也有3000華氏度（約1648攝氏度）。由于WASP-79b是氣體行星，熱脹冷縮效應非常明顯，所以在高溫的作用下顯得非常蓬松，才有了如此低的密度。

這種蓬松的熱木星，科學家已經發現過許多了，因此對這個現象也已經見怪不怪。但是，它的所具備的其他詭異之處，讓它成為了最特別的系外行星之一。

最詭異的系外行星目前來說，科學家發現的WASP-79b這種行星圍繞的都是比太陽小的紅矮星，但是，它的宿主恒星半徑為太陽的1.64倍，是目前科學家發現擁有系外行星的最大恒星之一。由于WASP-79b表面的溫度超過了1600℃，連金屬鐵（熔點1535℃）也會融化沸騰，形成一片鐵云，然后像雨水一樣落下來，下起恐怖的鐵雨。科學家觀測到，WASP-79b圍繞宿主恒星公轉的軌道非常奇怪。太陽系的行星軌道面基本上與太陽的赤道重合，或者擁有很小的夾角。但是，WASP-79b的軌道和宿主恒星的赤道幾乎垂直，這意味著他公轉時竟然會經過WASP-79的兩極。更加奇怪的是，當科學家們利用強大的望遠鏡對它進行觀測的時候，竟然發現它的天空很有可能是黃色的，就像世界末日一般。

你可能不理解科學家是怎么在780光年外就判斷它的天空是黃色的，想要解釋這個問題，咱們先來說說地球的天空為什么是藍色的。

天空的顏色

我們已經習慣了抬頭就看到一片蔚藍色的天空，如果登上WASP-79b，將會被它的天空顏色所震撼，因為那將是永遠的金黃色。那么，沒有登陸上去的科學家們，是如何判斷它的天空顏色的呢？

（圖片說明：藝術家繪制的WASP-79b假想圖，它的天空很可能是黃色的）

首先，我們要了解天空顏色是怎么產生的。

實際上，我們雖然經常說太陽是紅色的或者黃色的，但如果在太空中看，太陽其實是白色的。那就奇怪了，為何白色的太陽光，射到地球就變成藍色的天空了呢？科學家告訴我們：這是地球大氣層散射作用的結果，具體說是瑞利散射。

牛頓用三棱鏡告訴我們，白光可以分解成赤橙黃綠藍靛紫七種顏色，這幾種顏色的光波長越來越短。在散射過程中，波長較短的藍光散射得更激烈，所以天空呈現出藍色。你可能會問：按照這個順序，紫色波長應該更短啊，天空為什么不是紫色的？想法沒錯，不過人眼對于藍色更加敏感一些，所以我們看到的就是藍色了。

情況在火星上又會變得不一樣，那里的天空是黃褐色或者是粉紅色的。火星表面沙塵暴肆虐，它們的顆粒較大，所以瑞利散射不明顯，更多的是米氏散射，導致火星表面出現黃褐色。而在清晨和黃昏時段，天空則偏向粉紅色。

永遠金黃的天空

最初，科學家們也曾經用瑞利散射的原理推測WASP-79b的天空顏色，也就是認為它的大氣層包含的都是極微小的粒子。不過，在結合了哈勃太空望遠鏡、凌日系外行星勘測衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，簡稱TESS）和智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫望遠鏡二號三大設備的觀測數據后，他們有了不同的看法，并在《天體物理學報》上發表了最新的研究成果。

（圖片說明：位于智利的麥哲倫望遠鏡）

利用麥哲倫望遠鏡的光譜儀，科學家們可以對系外天體不同波長的光進行檢測。但意外的是，他們并沒有發現瑞利散射的痕跡。既然沒有瑞利散射，那就意味著WASP-79b不太可能和我們一樣擁有藍色的天空。而這個現象，也隨即被TESS證實，這意味著它們觀測的錯誤率很低。

那么，這只說明了WASP-79b的天空不是藍色，科學家是怎么判斷它是黃色的呢？我們上面提到，WASP-79b的表面有大量的鐵云，還會下鐵雨，而鐵水的顏色正是黃色，因此這很有可能渲染了它的天空。

所有的證據都表明，WASP-79b很可能有一個人類尚不了解的大氣過程，從未被人類或者人類計算機模型發現。

（圖片說明：行星天空顏色圖解。上圖為無云、相對松散的大氣層，在瑞利散射下將宿主恒星的藍光散射掉，而允許紅光的波長較長的可見光通過；中圖為無云但緊貼地面的大氣層，不同波長的可見光幾乎以相同的形式通過；下圖為松散但多云的大氣層，可以讓阻止所有波長的可見光通過。）

而且，由于WASP-79b距離宿主恒星太近，它已經被潮汐鎖定了。這意味著在朝向宿主恒星的一面，金黃色的天空恐怕永遠都不會褪色；而在另一面，則永遠處于黑暗之中。

“WASP-79b絕對是一個與地球完全不同的世界，”本次研究的主要作者、約翰-霍普金斯大學應用物理實驗室的Kristin Showalter Sotzen介紹說，“你絕對不會想要去那里旅行。”

（圖片說明：該研究的主要作者Kristin Showalter Sotzen）

“因為這種現象第一次被發現，所以我們真的不知道那里發生了什么。”她繼續說，“由于只有一顆行星作為例子，我們不知道這種大氣現象是否與行星的演化有關。不過，如果我們在其他類似的天體上發現了這樣的特征，那么它將會顛覆現有的大氣演化進程理論。我們正在嘗試對其他熱木星的研究，它們的探索會更簡單一些。這些熱木星會給我們啟示，幫助我們更好地預測系外行星的大氣狀況，比如它們是否擁有云層。”

你可能到現在還不相信它天空的顏色，實際上科學家們也心存疑慮，或者說非常好奇，想知道真正的答案。2021年，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將會升空，它會帶著更加精密的設備和更強大的觀測能力，去探索這個宇宙。有一天它也會對準WASP-79b，再次尋找這顆行星的秘密。

如果詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也得出同樣的結論，那么我們很可能真的發現了一顆前所未有的詭異行星。