LHS 3844b 系外行星 有永久黑暗面

[peter]

LHS 3844b是第一颗拥有永久黑暗面的行星
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 科學家用電腦模擬 LHS 3844b 這顆系外行星的內部物質流動方向與地球完全不同

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https://www.cnbeta.com/articles/science/882141.htm
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/astronomers-spy-surface-airless-mercury-world-180972954/




据西班牙《阿贝赛报》网站8月21日报道，答案将在未来几年内揭晓。一方面，将来人们会发现数以千计的新世界，另一方面望远镜将可以分析像地球一样小的系外行星的大气层。

报道称，这种时候还没到来，不过天文学家刚刚首次详细分析了一个超级地球的大气层。

根据《自然》杂志上发表的一项研究，麻省理工学院和哈佛大学的科学家们已经证明，距离我们49光年远的太阳系外行星LHS 3844b没有大气层存在的痕迹。这一发现表明，位于数量最多的红矮星周围的、最常见的岩石行星——超级地球，是不可能存在大气层也不适合居住的。

因为红矮星是数量最多的恒星，而超级地球是最常见的岩石行星，所以LHS 3844b可视为银河系中与岩石行星有关的最典型的例子。至少根据人们如今所知，考虑到人们的探测系统更容易找到非常靠近恒星的大行星，人们应该可以找到比金星更多的超级地球。如上研究所示，那些位于常见恒星轨道上的行星很可能没有大气层。

该项研究领导人劳拉·克雷德伯格说，“我们从未想过这个特别的星球有利于生命繁衍”，“最根本的问题还是这类小恒星周边的行星上是否有大气层”。

报道称，LHS 3844b只是数百万颗行星中的一颗，因此它的研究结果无法作为结论。但根据克雷德伯格的说法，积极的一面是，他们所使用的技术“是分析这些系外行星是否具有大气层的强有力方法”。

科学家们利用美国航空航天局的斯皮策望远镜进行了100小时的观察。LHS 3844b是去年发现的一颗行星，它是很好的研究对象，因为它的距离近，旋转快，且非常靠近它的恒星，这让科研人员有很多机会来观察它的辐射。

科学家的观察足以证明，这颗行星在绕轨运行时热量分布并不均匀，处于夜晚的地区温度可达零度，而处于白天的地区温度可达700摄氏度。这表明行星上不存在充当热量传送带的大气层

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https://www.universetoday.com/143203/astronomers-image-the-atmosphere-of-a-red-dwarf-planet-for-the-first-time-spoiler-alert-its-a-terrible-place-to-live/

the dayside experiences temperatures of about 770 °C (1440 °F) and radiates a lot of infrared light.

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https://technews.tw/2021/03/08/lhs-3844b-exoplanet-tess-volcano/

而最近，瑞士伯恩大學團隊與 NCCR PlanetS 研究機構，似乎第一次找到了可能具有內部構造活動證據的系外行星。

該行星名為 LHS 3844b，2018 年經由 NASA 凌日系外行星巡天衛星（TESS）發現，繞著 M 型紅矮星 LHS 3844 旋轉，公轉週期僅 11 小時，半徑是地球半徑的 1.32 倍，質量是地球的 2.25 倍；目前探測也表明 LHS 3844b 可能沒有大氣，地表反照率低，說明其表面可能類似於月球或水星表面。

LHS 3844b 也和大多數極靠近母恆星的系外行星一樣被「潮汐鎖定」，即行星永遠以同一側面對恆星，向陽面高達 770℃，背陽面則低於零下 250℃。

對此伯恩大學天文學家 Tobias Meier 認為，這種劇烈溫差可能會影響行星內部的物質流動，為檢驗他們的理論，研究人員根據不同強度的材料與內部熱源（如：來自行星核心的熱量或放射性元素的衰變）進行電腦模擬，發現了驚人的結果：該顆行星只有一側內部物質是向上流動，而另一側物質只會向下流動，也就是說物質從一側半球流向另一側半球。

更奇怪的是，一般我們直覺向陽面應該是物質向上流動的一側，然而模擬結果說明 LHS 3844b 物質流動方向完全相反，被恆星加熱的一面內部物質反而向下俯衝，寒冷的背陽面內部物質才是往地表流動，研究人員推測可能是材料受熱後黏性較小，因此更容易流向行星內部。

很明顯，LHS 3844b 內部構造工作方式與地球完全不同，根據模擬結果，LHS 3844b 很可能呈現一邊半球被火山覆蓋、另一邊則幾乎沒有火山活動的情景。未來若對 LHS 3844b 進行更詳細觀察，例如更高解析度的地表溫度圖，或許能揭開火山噴發的氣體成分。

[peter]

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1425953.htm

许多系外行星被认为是1:1潮汐锁定的，因为它们离宿主恒星很近，但这种状态很难被证明。测量系外行星的轨道很简单，而固定它的自转要困难得多，尤其是当行星的大气层遮挡了它自转的表面。

科学家将目标锁定了一颗离恒星很近的系外行星，最终证明了潮汐锁定假说。2019年，研究人员使用斯皮策太空望远镜测量了这颗被称为超级地球LHS 3844b的行星发出的光的强度。Cowan和合著者意识到，这些测量可以告诉他们这颗行星面向地球表面的温度，因为这颗行星可能没有大气层。

由于自转和恒星施加的巨大潮汐力之间的冲突，没有潮汐同步的行星会温度升高。研究小组发现，LHS 3844b的表面相对较冷，正如潮汐同步行星所预期的那样。

美国密歇根大学安娜堡分校的理论天体物理学家Emily Rauscher说：“这是利用现有信息或仪器可能收集到的最令人信服的证据。”

预计很快还会有更多的证据。“詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在这方面做得很好。”Cowan说，JWST将使天文学家能够研究比LHS 3844b离恒星稍远的系外行星的自转。天文学家现在认为，这样的行星可以维持大气层温和的温度，构成了银河系的大部分宜居空间。

Cowan说，如果JWST发现它们像LHS 3844b一样是潮汐同步的，那么“可能有很大一部分行星，当然是大多数宜居行星，都是潮汐锁定的”。

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 LHS 3844b  系外行星永夜之謎曝光 https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4628874

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韋伯望遠鏡首直擊一顆系外行星LHS 3844 b 表面！揭示深色類月球面貌  https://technews.tw/2026/05/06/lhs-3844-b-exoplanet-surface-jwst/

天文學家首次使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡「直接」觀察一顆類地行星表面！分析表明該行星 LHS 3844 b 可能類似黑暗乾燥的月球或水星，幾乎沒有地質活動也沒有大氣。


近日，包括賓州州立大學、芝加哥大學等科學家的團隊利用韋伯太空望遠鏡中紅外儀器（MIRI）量測行星向陽面表面發出的熱輻射，利用紅外訊號反推 LHS 3844 b 地表由什麼岩石組成、有否存在大氣與地質活動，「直接」看見黑暗、炙熱、毫無大氣的裸露表面。

團隊再比對觀測數據與模型計算結果，自信排除這顆行星擁有類似地球富含二氧化矽的地殼，認為其表面由玄武岩或地函岩組成。

這項結果並不令人意外，畢竟地球是太陽系唯一具矽酸鹽地殼的行星，這類地殼形成需經漫長板塊構造運動，且通常需「水」作為潤滑劑不斷熔化、混合地函物質。既然 LHS 3844 b 沒有這種岩石，科學家推斷這顆星球應該沒有類似地球的板塊運動。


新鮮還是滄桑地質？

目前有 2 種截然不同的情境可解釋 LHS 3844 b 暗色表面，第一種認為 LHS 3844 b 最近剛發生大規模火山爆發，表面被新鮮的冷卻熔岩覆蓋，但行星若最近才經歷火山爆發，火山應該還會噴出大量二氧化硫氣體，而韋伯太空望遠鏡未偵測到任何二氧化硫痕跡，因此第一種情境機率不高。

研究團隊傾向第 2 種情境：歷經滄桑的死寂地質。長時間太空風化作用磨碎岩石並沉澱鐵、碳物質，使 LHS 3844 b 表面覆蓋厚且細碎的暗色風化層，看起來就像放大版月球或水星。

新研究彰顯人類科技已進步到可隔著 50 光年距離，判斷另一顆行星表面岩石種類與地質歷史，韋伯望遠鏡除了促進系外行星大氣學，也將助系外行星地質學領域逐步崛起。

新論文發表在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊。