天文学家发现了令人惊讶的证据，表明这颗覆盖着熔岩的炽热行星可能被一层反射性的云层保护，这层云层就像一个巨型防晒霜。科学家们之前认为，这颗行星的极端条件几乎不可能让大气存活，但新的观测结果表明情况并非如此。一个由国际研究人员组成的团队，包括伯明翰大学的天体物理学家安贾莉·皮埃特博士，将这一发现报告在《天文学杂志》上。使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），科学家们监测了一颗名为TOI-561 b的岩石系外行星，距离地球大约280光年。在37小时内，他们观察了它绕其母星几乎完整的四个轨道。观察结果表明，TOI-561 b可能被一个明显的大气层包围，尽管其条件对于我们所知的生命来说太过恶劣。这个大气层似乎帮助行星反射来自其恒星的大部分辐射。一种可能的解释是一层高度反射的硅酸盐云，防止表面达到裸露岩石行星预期的极端温度。这个大气层似乎还将从永久照亮的白天面向夜晚面移动热量，进一步降低朝向恒星的一侧的温度。一个应当消失的大气层的熔岩行星 科学家们仍然不知道TOI-561 b的大气层具体由哪些气体组成。一种可能是厚厚的二氧化碳层，类似于金星的大气层，但条件要热得多。另一种可能是以二氧化硫为主的大气，这是一种由木卫一上的火山活动释放的气体。伯明翰大学的天文学助理教授安贾莉·皮埃特博士说道：“我们的发现挑战了当前理论。我们本来预计像TOI-561 b这样被强烈辐射的岩石行星早在数十亿年前就已经失去了它的大气层。“相反，证据表明它今天仍有显著的大气层。这引发了重大问题，例如这颗行星是否最初就拥有不寻常的气体供应，或者覆盖其表面的熔融岩石海洋是否充当一个行星范围的火山，持续向其大气层供给。” 詹姆斯·韦伯揭示行星如此反射的原因 早期的测量揭示了TOI-561 b的一个令人困惑之处。其白天面显著比研究人员预测的更凉爽，尽管它是一颗如此接近其恒星的暗色岩石行星。这个意外的温度表明，大量的入射能量要么被转移到夜晚面，要么在加热表面之前反射回太空。为了调查，团队在其轨道上观察该行星，使他们第一次能够检查其夜晚面。由于TOI-561 b的同一面始终朝向其恒星，因此夜晚面不接收直接的恒星光。不过，测量显示这个较暗的半球并不够温暖，无法解释所有缺失的热量。相反，结果表明TOI-561 b反射了大约75%的照射到其表面的恒星光，这是一个极其高的比例，与金星相当。为了确定什么会产生如此强的反射率，研究人员将望远镜测量结果与行星气候的计算机模型进行了比较。他们的模拟表明，含有硅酸盐矿物的云可能在白天面上形成，包含二氧化硅（SiO2）和镁硅酸盐（MgSiO3）。如果存在，这些云可能在辐射到达表面之前反射入射辐射，起到天然防晒霜的作用。领导这个项目的加拿大安大略省滑铁卢大学的丽莎·邓教授说：“我们测量了行星在其轨道上亮度和热量的变化。这种被称为相位曲线的技术揭示，行星反射了来自其恒星的显著光线，并且热量在行星中重新分配，而不仅仅是在阳光照射的一侧。所有这些都指向大气层的存在。” 全球熔岩海洋是否能够维持大气层？ 新发现加强了丽莎·邓教授、安贾莉·皮埃特博士及其合作者之前收集的证据，表明TOI-561 b拥有厚厚的大气层，可能不断从其熔融内部释放气体补充。这一可能性有助于解释这颗行星是如何在经历了数十亿年强烈辐射的情况下仍然维持大气层的。与其简单地将气体丢失到太空相比，行星庞大的熔融岩石储量可能不断向大气中释放新物质。研究人员现在希望确定TOI-561 b更像是一个极热的金星，还是一个更加剧烈的火山卫星木卫一。