我們在最新的一篇研究報告中發現，當超熱木星KELT-9b，從它的主星表面穿過時，就是我們觀測其灼熱大氣層的最佳時機。
匆匆一瞥
在我們努力了解太陽系以外的世界時，大氣層提供了至關重要的核心線索。系外行星的大氣層特徵，可以讓我們深度了解行星的構成、氣候、演化，甚至適居可能性提供幫助。
恆星的光在到達地面的過程中會穿過行星大氣層，因此根據大氣層的組成會吸收某些波長的光。[歐南台]
特別的，凌日系外行星給我們提供了一個獨特的機會。當一顆行星經過它的主星前面時，我們可以短暫的觀察到恆星的光穿過了行星的大氣層。通過探索光的光譜，我們不僅可以推斷行星大氣層中特定的分子和原子的存在，還能更多的知道它們的位置以及這些位置的大氣特性。在Jake Turner(康奈爾大學)的帶領下，一個科學家團隊深入研究了外行星KELT-9b的這種傳輸光譜。
完全不溫和的世界
KELT-9b是一個極端世界。它有記錄的日間溫度超過了4,500 K（〜7,600°F），是已知最熱的行星-比許多恆星還要熱！這顆超熱木星圍繞其灼熱的A型或B型寄主恆星運行的軌道半徑僅為0.035個天文單位，公轉周期僅為1.5天。
轟擊KELT-9b的強烈輻射幾乎肯定會造成巨大的破壞：這種高能的光線會將分子分解成其組成原子並使高溫大氣中的金屬離子化，還可能使行星周圍的氫氣包層膨脹到可以脫離的程度。
超熱木星KELT-9b大氣光譜中發現和建模的Hα（第一個）和Ca II（後三個）光譜線。[改編自特納等人。2020]
特納和他的合作者通過西班牙卡拉阿托3.5米的望遠鏡上的CAMENES儀器拍攝的高解析度投射光譜，探尋KELT-9b大氣中的極端條件。
大氣溫度計
作者發現KELT-9b的大氣光譜吸收表明了鈣離子（Ca II）的存在。這是第二次在熱木星大氣中觀測到Ca II。他們還發現了顯著的Hα吸收——證實了被輻射的行星周圍存在擴展的氫氣包層。
通過對他們從KELT-9b獲得的光譜建模，特納和合作者能夠識別這些光譜線在大氣中的形成位置的壓力，高度和溫度。他們發現，Ca II線能探測的大氣高度大約是行星半徑的1.32–1.40倍。Hα線則更高，約為行星半徑的1.44倍。
同時，這些吸收線起了大氣溫度計的作用，生成一個KELT-9b的大氣溫度計照片，可以看出大氣溫度計的輪廓和它對進出行星大氣時能量的洞察。
這些成果證明了這項技術的力量，也展現了我們可以從極端世界中，一些透過大氣的遙遠星光收集信息，而這些信息都是卓越的財富。
相關知識
KELT-9b是一個系外行星，更準確地說，是一個超熱木星，它環繞著晚期B型恆星或早期A型恆星KELT-9運動，它距離地球約670光年。 KELT-9b被千度極小望遠鏡探測到，在2016年被公布。
寄主星表面溫度高達10,170K，對於一顆有凌星行星的恆星來說，這是非常熱的。在之前關於KELT 9b的發現中，只知道有6個A型恆星有行星，而其中最溫暖的WASP-33 的溫度是7,430K，明顯比寄主星溫度低，B型恆星之前沒有已知的寄主行星。被分類到B9.5-A0或A1中的KELT-9是第一個已知有一個行星的B型恆星。KELT-9b占據了一個圓周，但十分傾斜的軌道距KELT-9隻有0.03462 AU，它的周期不到1.5天。
KELT-9b是一個相當巨大的巨行星，它的質量大概是木星的2倍。然而，由於它的半徑接近木星的兩倍，所以它的密度還不到木星的一半。就像很多其他的熱木星一樣，KELT-9b圍繞著其寄主行星公轉。它的大氣外邊界幾乎到達洛希瓣，這意味著這個行星正經歷快速的大氣逃逸，這個大氣逃逸是由，它接受的寄主恆星的極端數量的輻射所控制。
自2020年1月起，這個擁有接近4,600K白晝側溫度，比很多小質量星都溫暖的KELT-9b成為已知的最熱系外行星。在KELT-9b白晝側的分子被分解為它們的成分原子，因此通常處於隔離狀態的耐火元素便可以作為原子種類存在，包括中性和單電離的鐵 (Fe and Fe+)和單電離的鈦 (Ti+)，只有他們在到達較冷的陰側時才會暫時重組。