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有读书笔记A high C/O ratio and weak thermal inversion in the atmosphere of exoplanet WASP-12b

球球 添加于 2011-1-6 04:00 | 1657 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Madhusudhan N, Harrington J, Stevenson KB, Nymeyer S, Campo CJ, Wheatley PJ, Deming D, Blecic J, Hardy RA, Lust NB, Anderson DR, Collier-Cameron A, Britt CBT, Bowman WC, Hebb L, Hellier C, Maxted PFL, Pollacco D, West RG

  •  摘 要

    The carbon-to-oxygen ratio (C/O) in a planet provides critical information about its primordial origins and subsequent evolution. A primordial C/O greater than 0.8 causes a carbide-dominated interior, as opposed to the silicate-dominated composition found on Earth1; the atmosphere can also differ from those in the Solar System1, 2. The solar C/O is 0.54 (ref. 3). Here we report an analysis of dayside multi-wavelength photometry4, 5 of the transiting hot-Jupiter WASP-12b (ref. 6) that reveals C/O ≥ 1 in its atmosphere. The atmosphere is abundant in CO. It is depleted in water vapour and enhanced in methane, each by more than two orders of magnitude compared to a solar-abundance chemical-equilibrium model at the expected temperatures. We also find that the extremely irradiated atmosphere (T > 2,500 K) of WASP-12b lacks a prominent thermal inversion (or stratosphere) and has very efficient day–night energy circulation. The absence of a strong thermal inversion is in stark contrast to theoretical predictions for the most highly irradiated hot-Jupiter atmospheres7, 8, 9.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Nature
    • 期刊缩写: Nature
    • 期卷页: 2011年  第469卷 第7328期 64-67页
    • ISBN: 0028-0836

  • 学科领域 自然科学 » 天文学

  • 相关链接 DOI URL 

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    科学家或发现首颗含碳系外行星

     
    科学家首次发现含碳量极高的系外行星。（图片提供：NASA/JPL-Caltech）
     
    你认为自己生活在一颗富含碳的星球上吗？愚蠢的地球人！
     
    虽然地球上的生命以碳为基础，然而这种元素只构成了地壳弥足珍贵的很少一部分。转而言之，被锁在硅酸盐岩层中的氧却构成了人类脚下近乎一半的地表。
     
    如今，天文学家已经发现了一颗行星，用他们的话说，那才叫真正的富含碳。
     
    研究人员日前在《自然》杂志网络版上报告说，这颗行星位于距离地球约800光年的御夫星座，围绕一颗与太阳类似的名为WASP 12的恒星运转。
     
    与木星一样，这是一颗气态巨行星，它环绕母星的距离是如此之近，以至于在数千度的高温下“嘶嘶”作响。
     
    目前流行的行星理论认为，行星大气层中的碳元素含量通常约为氧元素的一半。但科学家最新却发现一颗碳元素含量极为丰富的太阳系外行星，其含量在氧元素之上。
     
    美国新泽西州普林斯顿大学的天文学家Nikku Madhusudhan和同事利用最新技术分析其大气中的元素成分，结果发现碳元素与氧元素的含量比例大于1，这是行星研究中前所未见的。
     
    通过研究这颗行星的红外线发光情况，天文学家发现，它的大气中充满了含碳的一氧化碳和甲烷分子，这意味着这颗行星的内部可能含有碳化物——一种碳与金属的化合物——而非硅酸盐。
     
    Madhusudhan指出，这一发现意味着该星球的固体内核很可能也富含碳元素，而不是 像地球内核那样富含硅酸盐。硅元素是石头和沙子的主要成分之一，现在地球上到处都是石头和沙子。而碳元素可以构成石墨或钻石，Madhusudhan认 为，也许在这颗系外行星上存在着由石墨或钻石构成的山脉。
     
    如果真是这样，那么它与太阳系中的任何天体都将是不同的。
     
    天文学家表示，这颗系外行星碳元素含量的“异常”为行星研究提出了新课题。（来源：科学时报 群芳）
     
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