听说过铁雨吗这颗行星是有多热能让铁都化成水

据科学家的测量，铁的熔点是1538℃。顾名思义，当温度高于这个值的时候，连铁都会融化。

对于地球上的我们来说，想把铁加热到融化，需要工厂里或者实验室里的各种燃料才可以。那么，你能想象在一颗行星上，仅仅是平常的气温，就可以将铁融为铁水，甚至下铁雨吗？

这颗行星，叫做WASP-76b。

WASP-76b是2013年被发现的一颗系外行星，位于大约391光年以外，属于典型的热木星（气体巨星，过于靠近宿主恒星而拥有着极高的温度）。它的直径大约是木星的1.83倍，质量略小于木星，大约是后者的92%。

木星和WASP-76b的对比假想图

据观测，WASP-76b距离宿主恒星只有大约494万公里，也就是日地距离的3.3%，公转周期仅1.8个地球日。偏赶上它的宿主恒星WASP-76也不是个“省油的灯”，半径是太阳的1.73倍，质量是太阳的1.46倍，所以温度也比太阳更高，达到了6250摄氏度。

距离太近，还会带来另一个可怕的后果，那就是潮汐锁定。因此，WASP-76b永远只有一面可以朝向自己的宿主恒星。如果有人可以站在这里看天空，就会发现整片天空几乎全是太阳……

从早到晚，无休无止地这么烤着，WASP-76b朝向宿主恒星的一面（以下简称正面，反之成为反面）的温度于是居高不下。因此，这里的温度简直高得离谱，达到了令人恐怖的2400℃。在这个温度下，别说人，铁都会融化。甚至很多分子都承受不住这样的高温，分裂成原子。

WASP-76b假想图

按说，既然只有一面朝向宿主恒星，那另一面总该凉快一点了吧？不过，瘦死的骆驼比马大，即使背面相对正面凉快得多，但是毕竟是同一颗星球，空气是可以流动的，所以背面也没好到哪里去。根据科学家的观测，WASP-76b的背面也有1500℃。

于是，瑞士日内瓦大学天文学副教授戴维·埃伦里希所说的宇宙中“最极端的气候”，就这样上演了：在WASP-76b 的正面，铁被烤得融化掉，进入到空气中，形成了铁做的云。在巨大温差所导致的时速高达18000公里的狂风下，铁云被吹到了背面。由于背面的气温低于熔点，铁于是凝固落下，形成了一场铁雨。

这个恐怖的天气不是科幻作家描绘的，也是天文学家比喻的，而是他们检测结果所暗示的。欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)上的ESPRESSO望远镜在对WASP-76b 进行了长达60天的观测，ESPRESSO望远镜其实是一个摄谱仪，专门用来观测系外天体的各种吸收光谱，其中铁的谱线就是它在对WASP-76b的观测中重点研究的一项。欧南台的科学家发现，在对WASP-76b 的晨昏线两侧，铁的谱线呈现出完全不同的状态，据此推断出了铁雨的存在。

那么，吸收光谱是个啥，它为何能检测出WASP-76b有铁雨呢？

相信如果我不解释一下，很多人又要说“反正没法去看，科学家随便编”这种话了（虽然解释完了，可能还是有人这么说，但还是解释一下吧）。咱们今天借此机会，解释一下其中的原理，算是【科学有道理】栏目的番外篇了~

所谓的吸收光谱，就是用温度很高的白光透过温度较低的气体后，再利用分光镜来观测气体成分的一种手段。没错，就是有点类似于散射的原理，但是并不一样。

我们知道，白光其实就是红色到紫色的各种光叠加在一起的结果，在透过分光镜后，会重新分散开。但是，在透过分光镜之前，如果先让它透过某种气体，那么气体里的成分会吸收一小部分频率的光波，也就是某种颜色的光谱。所以，这道被分散的光所形成的光谱，原本应该是赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序排列，却因为有一部分被吸收，中间出现一点暗斑。不同的物质，所形成的暗斑特征不同，这就可以帮助科学家分析气体中的成分。

ESPRESSO望远镜就是有这样的对吸收光谱进行分析的强大功能。它的全称是用于岩态系外行星和稳定光谱观测的阶梯光谱仪（这名字起的……），英文名就是Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations，有趣的是，这些单词的首字母拼在一起ESPRESSO正好是蒸馏咖啡的意思。

ESPRESSO望远镜包括四台8.2米的反射镜，在工作时可以单独使用，或者集体配合使用，非常灵活。

在对WASP-76b检测的过程中，ESPRESSO发现了正面的铁谱线，这是铁在正面的高温作用下变成蒸气才会出现的。而一过晨昏线，背面就完全检测不到铁的吸收谱线了，科学家正是由此作出了上面的推断的。

总结

其实，WASP-76b也不是宇宙中最热的行星，目前发现最热的行星是KELT-9b，温度高达4327℃。不过，可惜它并没有入选ESPRESSO观测的行列中来，没准以后科学家会对它进行观测。

WASP-76b的恶劣环境，对于科学家来说，是一个绝佳的机会，可以对这种酷热的天体进行一次深入的研究，看看如此恐怖的高温下，物质会有怎样的变化。不过，单从生存的角度来说，它对人类还是不太友好的。

说到这里，我觉得有一首歌改编一下，还挺适合它的：雨一直下，气氛不算融洽，在同个天空下，你渐渐感到铁在融化……

相关文章：科学家如何寻找系外行星？距离那么远，科学家能找到吗？

外行星温度高达 2400 摄氏度，真的下“铁雨”吗？

WASP-76b 是一颗位于双鱼座的超热木星，距离地球约 640 光年。几年前，它因太热以至于铁像雨一样落下而臭名昭著。它被潮汐锁定在它的恒星上，这颗行星面向恒星的半球温度可高达 2400 摄氏度，远高于铁的 1538 摄氏度熔点。

自 2013 年发现这颗行星以来，科学家们一直在研究它，新的证据表明它比想象的还要热。但是，几乎令人失望的是，终究可能没有铁雨。

WASP-76b 可能比想象中更热的发现是基于对这颗系外行星的多年观测。一篇基于其中一些观察结果的新论文发表在《天体物理学杂志快报》上，其标题是“在超热木星 WASP-76b 的大气中检测离子钙”。

天文学家正在开发新的方法来 寻找更多的系外行星并开始研究它们的大气层 。这项新研究基于一个名为 ExoGemS——带双子星光谱的系外行星的项目。它使用莫纳克亚山上的双子座北望远镜和高分辨率光谱仪来 探索 系外行星大气的多样性。 ExoGemS 调查旨在研究至少 30 颗天文学家感兴趣的系外行星，WASP-76b 作为调查的基准。

对WASP-76b 的一项研究发现它可能会下雨。白天的温度足以使铁汽化，而夜晚的温度低得足以使铁凝结成雨。这个想法是在靠近潮汐锁定行星终结者的某个地方，铁会凝结成液体并落到地表。这可能不是真的。这项新研究表明 WASP-76b 实际上可能比想象的要热。它源于在大气中发现了罕见的三组电离钙光谱线。

这颗系外行星具有复杂的大气层，天文学家正在数百光年外对其进行研究，因此任何结论都可能不是最终的。WASP-76b 可 能有一个逃逸的大气层 ，大气的流体动力学正在影响光谱中的离子钙谱线。更高的温度会导致离子钙的产生增加，从而产生强吸收特性。离子钙的这种光谱特征可能表明这颗系外行星具有非常强的高层大气风， 或者系外行星的大气温度比我们想象的要高得多。 WASP-76b 可能是该系统中唯一的行星，它的质量约为木星的 92% 。它的轨道周期不到两天。它频繁的过境使它成为一个很好的研究目标。

何谓“铁雨”？

科学家对是否真的有”“铁雨”目前还存在争议。一篇题为“不需要雨伞：用后处理处理 WASP-76b 上的铁雨假设”的论文中大环流模型表示，铁雨不太可能发生，其他因素可以解释这些观察结果，温度不对称是在大气的前缘和后缘之间，但现有数据无法区分实际铁雨和温度不对称。事实证明，恒星 WASP-76 可能有一个距离我们大约 85 个天文单位的恒星伴星。那颗恒星发出的光可能存在于 WASP-76b 的一些原始哈勃光谱中，从而污染了数据。

2021 年发表的另一篇题为“使用 3D 蒙特卡罗辐射传递分解传输中超热木星 WASP-76b 的铁互相关信号”的论文也反对铁雨结论。

为了公平起见最初提出 WASP-76b 上存在铁雨的研究人员，他们只是说这是一种可能性，因为他们拥有的数据。

所以就目前而言， 没有人确定有一颗如此热的行星会下铁雨 。但它肯定会很有趣。更强大的仪器，比如即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜，应该可以帮助我们确定。

参考文献：

天上下铁雨的是哪颗星体？为何会下铁雨？

他的名字叫WASP-76b，而且他的距离离我们地球大概约为640光年，他的位置是于双鱼座星系内，其实关于下铁雨的这个问题，我可以简单粗暴的回复你，一切的原因全部都是大自然导致，因为研究人员应该说到，应该从WASP－76b独特的轨迹和极端的大气条件开始，像地球一样，WASP－76b围绕着一个类似于太阳的天体旋转，并接受来自它的辐射。

然而，它绕自己的轴旋转的时间与它绕天体旋转的时间相同，这是天文学中的潮汐锁定现象，这意味着WASP－76b将永远面对一整年沐浴在阳光下的天体，而另一面永远笼罩在夜晚，在两侧形成巨大的温差。当然，这个巨大的气态星球非常热。晴天的最高温度可以上升到2000年摄氏度，而阴天的最高温度是1500摄氏度。

正表面的温度如此之高，以至于所有的分子都被分解成原子。像铁这样的金属也会变成铁蒸汽，并在高温下上升到空气中。在正负极巨大的温差下，行星表面形成飓风，将铁蒸气从正负极吹向负极。在温度相对较低的阴凉处，铁蒸汽凝结成铁雨，落在地球表面。

根据地球上的常识，要在空气中产生大量的铁蒸气，所有至少需要数千度的高温，事实上，即使是遥远的WASP－76b行星也仍然没有选择这条规则，根据研究人员的分析，WASP－76b的表面温度估计超过2400 °C，甚至比该温度高得多，足以蒸发金属，足以使分子热分解成原子，并在大气中占据较高的位置。

关于天上下铁雨的是哪颗星体为何会下铁雨的问题，今天就解释到这里。