詹姆斯韦伯在遥远的星球上发现了旋转的砂砾云

用美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜观察的研究人员已经确定了遥远行星大气层中的硅酸盐云特征。在一天的22小时内，大气不断上升，混合和移动，带来较热的物质，并将较冷的物质向下推。

由此产生的亮度变化是如此剧烈，以至于它是迄今为止已知的变化最大的行星质量物体。由亚利桑那大学的布列塔尼·迈尔斯(Brittany Miles)领导的团队还利用韦伯的数据对水，甲烷和一氧化碳进行了非常清晰的检测，并发现了二氧化碳的证据。这是有史以来在我们太阳系外的行星上同时发现的最大数量的分子。

这颗行星被编目为VHS 1256 b，距离我们大约40光年，在10，000年的时间内绕着两颗恒星运行。“VHS 1256 b距离恒星的距离大约是冥王星距离太阳的四倍，这使其成为韦伯的绝佳目标，”迈尔斯说。“这意味着这颗行星的光不会与来自恒星的光混合。

在其大气层的更高处，硅酸盐云正在翻腾，温度达到灼热的1，500华氏度(815摄氏度)。

在这些云中，韦伯检测到更大和更小的硅酸盐尘埃颗粒，这些颗粒显示在光谱上。“大气中较细的硅酸盐颗粒可能更像烟雾中的微小颗粒，”苏格兰爱丁堡大学的共同作者Beth Biller指出。“较大的颗粒可能更像是非常热的，非常小的沙粒。

与质量更大的褐矮星相比，VHS 1256 b的重力较低，这意味着它的硅酸盐云可以出现在韦伯可以探测到它们的大气层中并保持在更高的位置。它的天空如此动荡的另一个原因是地球的年龄。从天文学角度来说，它还很年轻。自它形成以来仅过去了150.<>亿年，它将在数十亿年的时间里继续变化和冷却。

在许多方面，该团队认为这些发现是从研究人员视为数据宝库的光谱中取出的第一个“硬币”。在许多方面，他们才刚刚开始识别其内容。“我们已经确定了硅酸盐，但更好地了解哪些晶粒尺寸和形状与特定类型的云相匹配将需要大量额外的工作，”迈尔斯说。“这不是这个星球上的最终结论 - 这是大规模建模工作的开始，以适应韦伯的复杂数据。

尽管该团队观察到的所有特征都被其他望远镜在银河系其他地方的其他行星上发现，但其他研究小组通常一次只能识别一个。“没有其他望远镜同时为单个目标识别出如此多的特征，”加州大学圣克鲁斯分校的共同作者Andrew Skemer说。“我们在韦伯的单一光谱中看到了很多分子，这些分子详细介绍了地球的动态云和天气系统。

该团队通过分析韦伯上的两种仪器，近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外仪器(MIRI)收集的光谱数据得出了这些结论。由于这颗行星的轨道距离恒星如此之远，研究人员能够直接观察它，而不是使用凌日技术或日冕仪来获取这些数据。

在未来的几个月和几年里，随着这个团队和其他团队继续筛选韦伯的高分辨率红外数据，关于VHS 1256 b还有很多东西需要了解。“在非常有限的望远镜时间内有巨大的回报，”比勒补充道。“只需几个小时的观察，我们就有了无穷无尽的额外发现潜力。

数十亿年后，这个星球会变成什么样子?由于它离恒星很远，随着时间的推移它会变得更冷，它的天空可能会从多云过渡到晴朗。

研究人员观察到VHS 1256 b是韦伯早期发布科学计划的一部分，该计划旨在帮助改变天文学界表征行星及其形成的圆盘的能力。

该团队的论文题为“JWST直接观测系外行星系统II的早期发布科学计划：行星质量伴侣VHS 1-20 b的1256至1257微米光谱”，将发表在“天体物理学杂志快报”上。