據21日發表在《自然·天文學》雜誌上的論文，美國麻省理工學院的天文學家獲得了一張與(yu) 恒星“潮汐鎖定”的係外行星的永久黑暗麵迄今為(wei) 止最清晰的圖像。這顆行星是熱木星“WASP-121b”，它是一顆幾乎是木星大小兩(liang) 倍的巨大氣體(ti) 巨星。他們(men) 的觀測和對行星的測量，提供了係外行星全球大氣的第一個(ge) 詳細視圖。

　　WASP-121b於(yu) 2015年被發現，圍繞著一顆距離地球約850光年的恒星運行。這顆行星的軌道是迄今為(wei) 止探測到的最短的軌道之一，僅(jin) 需30小時就能繞恒星一周。它處於(yu) 潮汐鎖定狀態，這意味著它的一側(ce) 總是麵向恒星，溫度極高；而另一側(ce) 總是黑暗的。研究人員表示，WASP-121b的暗麵比亮麵暗淡約10倍。

　　天文學家之前探測到了水蒸氣，在新研究中，研究人員使用哈勃太空望遠鏡上的光譜相機捕捉到了一幅更詳細的圖景。

　　在地球上，水的循環方式是先蒸發，然後凝結成雲(yun) ，再形成降雨。而在WASP-121b上，水循環要強烈得多。在白天，組成水的原子在超過3000開爾文的溫度下被撕裂。這些原子被吹到暗麵，在那裏，較低的溫度會(hui) 使氫原子和氧原子重新結合成水分子，並再次被吹回亮麵，於(yu) 是循環再次開始。

　　該研究小組計算出，這顆熱木星的水循環是由風以高達每秒5公裏的速度“撕裂”行星上的原子來維持的。此外，天文學家發現，水循環似乎不隻發生在這個(ge) 星球上。

　　此次，研究小組在兩(liang) 個(ge) 完整的軌道上觀察了WASP-121b，一個(ge) 在2018年，另一個(ge) 在2019年。對於(yu) 這兩(liang) 次觀察，研究人員追蹤到了水蒸氣的存在。

　　不斷變化的水蒸氣的特征幫助研究小組繪製了行星亮麵和暗麵的溫度分布圖。他們(men) 發現，“白晝”的範圍從(cong) 最深可見層的2500開爾文到最上層的3500開爾文。夜麵從(cong) 最深層的1800開爾文到上層大氣的1500開爾文不等。有趣的是，行星上溫度分布似乎較反常，在亮麵溫度隨著海拔升高而升高，而在暗麵，溫度則隨著海拔下降而下降。

　　研究模型揭示了該行星存在由鐵、剛玉和鈦等金屬組成的雲(yun) 的可能性。研究小組還從(cong) 溫度測繪中觀察到，這顆行星最熱的區域被轉移到了恒星正下方的“亞(ya) 恒星”區域的東(dong) 部。他們(men) 推斷這種轉變是由於(yu) 強風造成的。

　　麻省理工學院卡夫利天體(ti) 物理和空間研究所的博士後托馬斯·米卡爾·埃文斯表示，通過這次觀測，他們(men) 真正獲得了係外行星氣象學的“全星球視野”。

　　（實習(xi) 記者張佳欣）