几十年来,天文学家一直想知道太阳系之外的行星(称为系外行星),以及我们是否可以了解这些遥远的世界。随着詹姆斯·韦伯太空望远镜等工具的引入,我们现在不仅能够探测系外行星,还能够详细了解它们。最近,天文学家创建了第一个系外行星大气层的 3D 视图,让他们能够观察到另一个世界的气候。
研究人员使用了地面望远镜,即欧洲南方天文台的甚大望远镜(ESO's VLT),它由四台望远镜组成,它们协同工作以获取遥远物体的详细读数。他们发现系外行星 WASP-121b 的表面温度超过 3,000 开尔文(即 5,000 华氏度),温度非常高,以至于铁和钛等金属可以被强风吹到大气中。
“这个星球的大气层的行为方式挑战了我们对天气如何运作的理解——不仅在地球上,而且在所有行星上。感觉就像是科幻小说中的东西,”智利欧洲南方天文台(ESO)的首席研究员朱莉娅·维多利亚·赛德尔(Julia Victoria Seidel)说。
通过观察大气层的 3D 结构,研究人员发现行星上有作用于不同层的风。铁、钠和氢元素都在不同的层中移动,这些层相对于行星轨道的旋转方式不同。这是一幅复杂而复杂的图景,它强调其他行星的系统与我们自己星球的气候一样复杂,甚至更复杂,并且有许多可能的新气候配置等待我们发现。

“我们的发现令人惊讶:喷射流使物质绕地球赤道旋转,而大气层较低层的单独气流将气体从热侧移动到较冷侧,”塞德尔说。 “这种气候以前在任何星球上都从未见过。”
动画显示了不同层的发现以及它们如何在地球上移动:
这些观测是使用 VLT 的 ESPRESSO 仪器进行的,该仪器将四个大型望远镜的数据汇集到一个信号中,使研究人员能够跟踪铁、钠和氢等元素的运动。通过跟踪这些运动,他们可以追踪风的路径并建立 3D 模型。
瑞典隆德大学的研究员比比亚娜·普林诺斯 (Bibiana Prinoth) 表示:“我们能够在如此遥远的距离研究行星的化学成分和天气模式等细节,这确实令人兴奋。”
该研究发表在《自然》和《天文学与天体物理学》杂志上的两篇论文中。