天體簡介
Kepler-7b是系外行星大氣研究的先驅(qū)目標(biāo),2010年由開普勒太空望遠鏡發(fā)現(xiàn),圍繞亞巨星Kepler-7運行。其軌道周期僅4.89天,距離恒星0.06天文單位,表面溫度約1,500°C,但因異常高反照率(0.35)成為已知最明亮的熱木星之一。光譜分析表明,其高層大氣可能覆蓋二氧化硅或鎂硅酸鹽云層,強烈反射恒星光線,形成“金屬云世界”。
科學(xué)突破始于2013年,斯皮策太空望遠鏡首次繪制其大氣溫度圖,發(fā)現(xiàn)西側(cè)溫度比東側(cè)高500°C,顛覆了熱木星大氣環(huán)流模型。這種異常歸因于超音速風(fēng)(時速數(shù)千米)與云層分布的相互作用:西側(cè)云層稀薄,裸露高溫下層大氣;東側(cè)云層密集,反射并阻隔熱量。該現(xiàn)象為研究行星大氣能量傳輸提供了獨特視角。
Kepler-7b的密度僅0.17克/立方厘米(約為木星一半),膨脹機制成謎。理論推測其內(nèi)部吸積殘留熱量或恒星紫外輻射導(dǎo)致大氣分子離解吸熱,但數(shù)值模型仍無法完全解釋觀測數(shù)據(jù)。其宿主恒星金屬豐度較低(為太陽的80%),挑戰(zhàn)了“高金屬豐度促進巨行星形成”的傳統(tǒng)理論。
作為首批被多波段觀測的熱木星,Kepler-7b革新了行星大氣表征技術(shù)。其高反照率與云層動力學(xué)研究,為理解極端環(huán)境下物質(zhì)相變與氣候反饋機制奠定基礎(chǔ)。這顆閃耀的“云巔行星”,以詭譎的光熱分布,叩問著宇宙中大氣演化的復(fù)雜法則,既是對現(xiàn)有模型的挑戰(zhàn),也昭示著系外行星科學(xué)的無限可能。