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行星發現

透過(guo)對HD 209458作出的光譜觀(guan)測(ce)，該行(xing)星(xing)於1999年(nian)11月5日首度(du)被(bei)發現。天文(wen)學家對已知(zhi)有行(xing)星(xing)的恒(heng)星(xing)作出光度(du)觀(guan)測(ce)，希望可量度(du)到行(xing)星(xing)凌(ling)(ling)日導(dao)致光度(du)稍微減少的現象。要在地(di)球(qiu)(qiu)作凌(ling)(ling)日觀(guan)測(ce)，該行(xing)星(xing)的軌(gui)道傾斜需使行(xing)星(xing)能夠(gou)通過(guo)地(di)球(qiu)(qiu)與該恒(heng)星(xing)之間，當時并沒有外行(xing)星(xing)以凌(ling)(ling)日觀(guan)測(ce)方式(shi)發現。

11月7日，天文學家錄得(de)該(gai)恒星(xing)(xing)的光度下(xia)跌了1.7%，及後證(zheng)實是行(xing)星(xing)(xing)凌(ling)日導致的。每次凌(ling)日持(chi)續約(yue)3小(xiao)時，恒星(xing)(xing)表(biao)面有1.5%被(bei)行(xing)星(xing)(xing)覆蓋。

Hipparcos衛星(xing)多(duo)次對該(gai)恒星(xing)作出(chu)觀測，從而能(neng)使天(tian)文學家能(neng)準確計算出(chu)該(gai)行星(xing)的公轉周(zhou)期為3.524736天(tian)。該(gai)行星(xing)被建議以埃及神話中(zhong)的冥王(wang)歐西(xi)里斯來命名(ming)。

物理特征

透(tou)過分析光譜的(de)數據(ju)，得(de)出(chu)該行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)質(zhi)量比(bi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)小，約為木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)0.7倍。在(zai)(zai)地球上能(neng)夠觀(guan)測到的(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)凌日(ri)使天文學家可計(ji)算出(chu)該行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)半徑(jing)，比(bi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)長約35%，這是不可能(neng)在(zai)(zai)單靠(kao)都卜勒偵(zhen)測來發現的(de)外行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上做(zuo)到的(de)。造成(cheng)其半徑(jing)比(bi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)長的(de)原因，有人認為它(ta)與恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)距離極近，可稱之(zhi)為熱木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，其物質(zhi)在(zai)(zai)高(gao)溫下膨脹，造成(cheng)其密(mi)度較低。

行星大氣

2001年(nian)11月27日，哈勃太(tai)空望遠鏡透過光(guang)譜分析，發(fa)現該(gai)行星(xing)(xing)(xing)的大氣含有元素鈉，那是人(ren)們首次在(zai)外行星(xing)(xing)(xing)上(shang)發(fa)現大氣，至(zhi)2003/04年(nian)間，天文(wen)學家又陸續在(zai)大氣中(zhong)發(fa)現氫、碳和氧(yang)，而溫度(du)可達(da)攝氏10,000度(du)。在(zai)此高(gao)(gao)溫之下，粒子(zi)速(su)度(du)以麥克斯韋-玻爾(er)茲曼分布（Boltzmann）形式分布，在(zai)尾(wei)部的粒子(zi)速(su)度(du)高(gao)(gao)於行星(xing)(xing)(xing)的逃(tao)脫(tuo)速(su)度(du)。該(gai)行星(xing)(xing)(xing)每秒估計正(zheng)散(san)失(shi)1-5億(yi)公(gong)斤的氫氣，其氫尾(wei)長度(du)可達(da)20萬公(gong)里(li)。

行星環境

潮汐鎖定

HD 209458b行星(xing)距離地球150光年(nian)，這是(shi)一顆熱木星(xing)，這顆行星(xing)便利條件就是(shi)你不必煩惱設置手表時間。

HD 209458b行星(xing)受主(zhu)恒星(xing)的潮汐鎖定（tidally locked），意(yi)味著這顆(ke)行星(xing)的一(yi)側(ce)(ce)將總朝向主(zhu)恒星(xing)，另一(yi)側(ce)(ce)則一(yi)直處于黑暗之中。

由于這種不一致(zhi)性，該行(xing)星(xing)的(de)風(feng)力與HD189733b行(xing)星(xing)相似，但(dan)風(feng)力僅達到時速4500英里。

黑雪

一(yi)覺醒來發現大地被白雪覆(fu)蓋是一(yi)件令(ling)人驚奇(qi)的(de)事情！但是在(zai)系(xi)外行星HD 209458b上可沒(mei)有這么(me)浪漫，那(nei)里(li)下的(de)是熾熱(re)的(de)黑雪，大地酷似大火過后的(de)森林(lin)。

系外行(xing)星(xing)HD 209458b屬于(yu)“熱木星(xing)”家(jia)族，“熱木星(xing)”是(shi)距離其母星(xing)很近的一(yi)(yi)類巨(ju)大氣態行(xing)星(xing)。相(xiang)比(bi)之下，我們太(tai)陽系中的巨(ju)氣體行(xing)星(xing)――木星(xing)和(he)土(tu)星(xing)由于(yu)離太(tai)陽比(bi)較遠，所以處(chu)于(yu)冰冷的狀態。HD 209458b還是(shi)一(yi)(yi)顆被(bei)潮汐鎖(suo)定（tidally locked）的行(xing)星(xing)，也就是(shi)說它的一(yi)(yi)面總是(shi)白(bai)晝，而另一(yi)(yi)面則(ze)總是(shi)處(chu)于(yu)黑夜。處(chu)于(yu)白(bai)晝的一(yi)(yi)面溫(wen)度(du)高達(da)2000攝氏(shi)度(du)，而處(chu)于(yu)夜晚的一(yi)(yi)面溫(wen)度(du)相(xiang)對較低(di)，大約在500攝氏(shi)度(du)。

當然(ran)，在這(zhe)(zhe)樣的星球(qiu)(qiu)上，雪(xue)花不可能由(you)水凝結而成(cheng)！由(you)于兩(liang)半球(qiu)(qiu)的巨大溫差，導致大氣(qi)環(huan)流在兩(liang)半球(qiu)(qiu)之間不斷(duan)交換物質(zhi)和能量。這(zhe)(zhe)意味(wei)著(zhu)，一(yi)些物質(zhi)在白晝(zhou)的一(yi)面處(chu)于氣(qi)態(tai)，而流入到夜晚的一(yi)面則會冷卻為固(gu)態(tai)，并以酷似“雪(xue)花”的形(xing)式紛(fen)紛(fen)落下。其中就有一(yi)類叫做氧化(hua)鈦的物質(zhi)。

雖然氧化鈦僅(jin)僅(jin)是熱木星大氣層中的(de)一小部(bu)分，但是這種化合(he)物有(you)能形成(cheng)降雪(xue)的(de)獨(du)特性質。關于熱木星的(de)舊模型顯示，氧化鈦在(zai)夜晚的(de)天空凝結成(cheng)雪(xue)花紛(fen)紛(fen)落下，然后就永(yong)遠堆積在(zai)地(di)面。法國(guo)科學家Vivien Parmentier說：“可以(yi)想象，如果地(di)球上(shang)沒有(you)使(shi)雪(xue)花重新(xin)成(cheng)為(wei)水蒸汽的(de)機制，那(nei)么將不會(hui)再有(you)降雪(xue)。”

現在，科學家建(jian)立了一(yi)個(ge)全新的(de)(de)計算機3D模型，來模擬(ni)熱木(mu)星上(shang)物態(tai)的(de)(de)變(bian)(bian)化。新模型表(biao)明，降落的(de)(de)固態(tai)氧化鈦(tai)可(ke)(ke)以(yi)重新變(bian)(bian)為氣態(tai)進(jin)入(ru)大(da)氣，強烈的(de)(de)上(shang)升氣流可(ke)(ke)以(yi)把它帶(dai)入(ru)到高層大(da)氣。進(jin)入(ru)高層大(da)氣的(de)(de)氧化鈦(tai)可(ke)(ke)以(yi)參(can)與新一(yi)輪的(de)(de)降雪，從而形成持續不斷(duan)的(de)(de)物質循環。