這顆系外行星的環境是如此極端，以至於在其大氣中存在著汽化的岩石
一顆距離我們約 1360 光年的太陽系外行星是如此的接近它的恆星，以致於在雲當中包含著汽化的岩石。
極端環境
這顆行星稱作 WASP-178b，繞著一顆年輕、太陽質量兩倍的白星 WASP-178 旋轉，而其週期短到只有 3.3 天。在這麼接近的情況下，這個氣態世界中的溫度在飆升。它是如此的熱，以致於它被歸類為一顆「超熱木星」，很有可能是我們所知最極端的一種系外行星。
對這個狂野世界天氣的新研究首次辨識出，在這顆系外行星的大氣中有一氧化矽（silicon monoxide ，SiO），這給了我們全新觀點，來認識這些真的異世界。
約翰·霍普金斯大學（Johns Hopkins University）的天體物理學家大衛·辛教授（David Sing）說：「我們對於不同星球環境的天氣還沒有很了解。當你看著地球時，我們所有的天氣預測仍然是微調至我們可以量測的部分。但是，當到了一顆遙遠的系外行星時，我們預測能力就有限，因為我們還沒有建立一套一般理論，來解釋大氣中所有東西是如何走在一起、及如何應對極端狀態。」
超熱木星
熱木星（hot Jupiter）尤其令人驚奇，且很適合研究。正如同其名字所暗示的，這些世界就像木星一樣，是巨大氣體行星；但是它們也很熱，因為它們軌道極度接近其恆星，有些週期甚至不到一天。
它們帶來一些有趣的難題：它們不太可能是在它們現在的軌道上生成的，因為重力、輻射、以及強烈的星風（stellar wind）一定會避免讓氣體聚在一起。然而，目前為止已經發現超過 300 顆熱木星。天文學家相信，它們是在遠離恆星處所生成的，並且逐漸往內遷移。
WASP-178b 質量約為木星 1.4 倍，大小約為木星 1.9 倍。它因為其恆星的熱而狂熱起來，達到克氏溫度 2450 度（攝氏 2177 度）。這個溫度是觀測到汽化矽化物的最佳位置。理論研究顯示說，在超過克氏溫度 2000 度時，預期能偵測得到 SiO。
這裡解釋如何觀測。這顆系外行星經過地球與宿主恆星間。在每一次凌（transit）時，一些來自恆星的光被系外行星大氣中的原子所吸收。每種元素吸收或放射出不同波長的輻射；這表示說，透過從恆星所接收到的光的光譜中的訊號，這些元素能夠被辨識出來。
你可以想像說，這個訊號只有一下下，但若是將許多凌堆疊起來，天文學家就可以放大光譜，來得到一個可讀取的訊號。藉由使用這個方法，我們已能在熱木星上的大氣中，偵測到像是鈦、鐵以及鎂等汽化的金屬。
觀察結果
由辛教授與其猶他谷大學（Utah Valley University）同事喬許·若林傑教授（Josh Lothringer）所領導的研究團隊使用了哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope），來獲得 WASP-178b 的光譜，並發現一個不像任何曾見過物質的訊號。根據他們的分析，這個訊號是來自矽以及鎂。
他們在論文中寫到：「就我們所知，特別是 SiO，之前從來沒有在系外行星中被偵測到。但是，SiO 出現在 WASP-178b，這件事與理論所預期的一致，因為在高溫下，SiO 就是主宰的帶 Si 物質。」
WASP-178b 是所有已知的熱木星中，被其恆星潮汐鎖定的熱木星。這代表說，其中一側會永遠面向恆星，呈現永晝；而另一面會永遠面離恆星，呈現永夜。這在這顆系外行星的兩個半球之間產生了很明顯的溫度差，伴隨著旋轉的大氣在兩半球間打轉。
在系外行星的黑夜側，可能會夠涼爽而讓蒸汽先凝結成雲，落入大氣層更深處，之後再被吹回白晝側，在那礦物質又再一度的被汽化。
研究人員無法在 WASP-178b 的晨昏線（terminator），也就是劃分日與夜的線上，看到凝結的跡象。但是這結果指出，SiO 可能會存在於其他更觀察得到晨昏線的系外行星上，也就是 WASP-76b。如果岩石雨存在於某顆系外行星上的話，那這有可能就是找到它的地方。
未來目標
研究團隊的結果也顯示說，我們在窺探遙遠世界的神秘大氣上的能力越來越好。這對於觀察更小、更遠離它們恆星的系外行星而言是個好徵兆。
洛林傑教授說：「如果我們無法理解出，在有可靠固體觀測資料的超熱木星上，發生了什麼事，我們就沒有機會，從觀測類地系外行星所得的較弱光譜中，得知正發生什麼事。這是對我們技術的測試，讓我們可以打造對物理性質的一般知識，例如雲的形成以及大氣結構。」
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參考資料：
- Starr, M., (2022, April 9). This Alien World Is So Extreme, It Has Literal Clouds of Vaporized Rock. ScienceAlert
- Lothringer, J. D. et al., (2022, April 6). UV absorption by silicate cloud precursors in ultra-hot Jupiter WASP-178b. Nature. doi.org/10.1038/s41586-022-04453-2
- 圖片來源：https://www.sciencealert.com/this-alien-world-is-so-extreme-it-has-clouds-of-vaporized-rock（圖：ESO/L. Calçada）
