天文科普：雨水变成铁，湖泊变成甲烷，行星上的共同景不雅

发布时间：2023-01-30 02:47:11 来源：ROSIE信息站 作者：知识

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当沙尘暴出而今火星，雨水当木星发生闪电，变成泊变不雅当气候现象会出而今其他行星上会是成甲甚么容貌？

图解：一幅由艺术家创作的外星球WASP-76b的图象，图源：Frederik Peeters

这篇文章最后揭橥于《对话》杂志。烷行爱情活力健身操 《对话》杂志为Space.com的星上专家之声：Op-Ed & Insights供应了这篇文章。

当奥斯卡王尔德出说 "关于气候的天文铁湖同景说话是没有想象力的人末尾的逃亡所 "这句话时，他没有心识到地球以外的科普行星和卫星上的一些更极端的气候。

自从1992年人类发明第一颗系内行星以来，雨水前后共发清楚明了4000多颗盘绕在除我们自身的变成泊变不雅恒星运转的行星。

对系内行星的成甲研讨包括了： 试图一定系内行星的大年夜气成分，这重假设为了一定那边是烷行不是能够存在生命的标题。在寻觅生命的星上吕布健身操进程中，天文学家发清楚明了大年夜量潜在的天文铁湖同景生活世界。

下文经由进程四个其他天体上的怪异气候的例子，来证明系内行星的大年夜气层能够有多大年夜变卦。

WASP-76b上的铁雨

天文学家们发清楚明了WASP-76，这是一颗大年夜型高温系内行星。WASP-76的外不雅大年夜约是木星的两倍，温度高达4000华氏度（2200摄氏度）。这意味着很多在地球上是固体的资料在WASP-76b上会凝集和蒸发，例如铁。

一项特别有名的研讨中所描画：在这颗行星日间的那一面上，朝向它的恒星，这些铁被变成了气体。它在大年夜气层中上升，bombo健身操并流向夜晚的一侧。

当这些气态的铁到达星球的夜间一侧时，那边的温度较低，铁就会凝集成液体，然后落向外不雅。这是而今独一的例子，WASP-76的温度变卦足以让它在夜间真的下铁雨。

图解： WASP-76b的夜景概念图。这颗超热的巨型系内行星有一个日间，温度到达4350华氏度（2400摄氏度）以上，高到足以使金属汽化。强风将铁蒸气带到较冷的夜面，在那边凝集成铁滴。天等健身操在图片的左边，是系内行星的晚间界限，在那边从日间过渡到黑夜。图源：ESO/M. Kornmesser

土卫六上的甲烷湖

与其说土卫六是一颗行星，不如说它是土星的最大年夜卫星。它特别很是幽默，由于它有一个相当大年夜的大年夜气层，这关于一个盘绕行星运转的卫星来说是很罕有的。

在土卫六的外不雅有着像地球上的河道液体在活动。但与地球不合的是，这类液体不是水，而是不合碳氢化合物的异化物。在地球上，情书健身操我们会用这些化学物质（乙烷和甲烷）作为燃料，但在土卫六上，由于充沛冷冷，它们坚持液态并构成湖泊。

人们以为冰火山将这些碳氢化合物系统地作为气体射入大年夜气中，构成云层，然后凝集成雨。但这类降水与我们在地球上的阵雨不合，由于它只下了大年夜约0.1%的时辰，并且雨滴会更大年夜（约为1厘米），并且由于重力降低和阻力促进，落下的速度要慢五倍。

图解：土卫六上的甲烷湖，图源： NASA/JPL-Caltech

火星上的风

火星有着与地球完全不合的气候体系，重假设由于火星十分枯燥，大年夜气层更为薄。由于没有清楚的磁场，火星的大年夜气层向太阳的磁场开放，而太阳的磁场会将下层大年夜气剥离。因此留下了一个淡漠的大年夜气层，重要由二氧化碳构成。

美国宇航局的直升机Ingenuity在火星上的初次动力飞翔令人惊讶——不只由于索求成分，并且由于旋翼在淡漠的大年夜气层中供应的升力特别很是小，大年夜约只要地球外不雅的2%。与这类淡漠的大年夜气层相对应的是双组大年夜叶片，以每分钟约2500转的速度改动，大年夜致相当于无人机旋翼的速度，但比客运直升机快得多。

固然火星的大年夜气层很薄，但它并不安静。平均30公里/小时（20英里/小时）的风速足以使地表物质四处移动，维京号上岸器的初期不雅测测量到的风速高达110公里/小时（70英里/小时）。

火星有大年夜范围的沙尘暴而知名，这些沙尘暴掩躲了外不雅的视野，并能够延续数周之久。所以高速沙尘暴的前景成为了索求该星球的一个重要标题，但由于大年夜气层很薄，所以大年夜气层的压力很小。例如，片子《火星人》中火箭被吹翻的场景基本不会发生。

图解：沙尘暴前（左）和沙尘暴时代（右）的火星，图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS, CC BY

木星上的闪电

1979年，观光者1号飞过木星，见证了木星上闪电的袭击。在2016年，朱诺义务对木星上的闪电风暴停止了深切的不雅察。

在地球上，大年夜局部的闪电都集中在赤道临近。但在木星上，大年夜气层的静谧性意味着大年夜多半对流和湍流发生在极地临近，这也是闪电发生的重要地点。在木星上，闪电发生的方法不是地球上的，而是过冷的水滴与冰块碰撞，在氨的雪球中积存电荷。这类氨作为水的防冻剂，使其在更高的海拔地域坚持液态。

木星甚至还有不太为人所知的闪电，叫做鬼怪和精灵。鬼怪是由闪电构成的，它从云层中上升到大年夜气层上部，并发生持久的白色光线，而精灵是当闪电击中我们大年夜气层的带电局部（电离层）时构成的环。这些在1921年就被展看到了，但直到1989年才在地球上被拍到，重假设由于风暴云的阻拦。

图解：一个鬼怪在木星大年夜气层中多是甚么容貌。图源：Image credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI

BY：Ian Whittaker

FY：秋白

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