【正見新聞網2022年02月23日】
一個由美國航空航天局（NASA）領導的科學家團隊確定了一顆距離地球325光年的「熱木星」——WASP-18b。這顆系外行星的溫度之高，超出地球人的想像。
這項研究成果於2月21日發表在《自然-天文學》雜誌上。根據研究，WASP-121B是一顆氣體巨行星，圍繞著一顆距離地球約855光年的恆星運行。更令人稱奇的是，這顆炙熱的行星可能不但擁有金屬雲，還可能會下液體寶石雨。
這顆行星於2015年首次被發現。科學家認為它是一顆類似木星的超熱行星，比我們太陽系中最大的行星更熱，質量和直徑也更大。
隨著研究的深入，研究人員越發發現WASP-121B的奇特之處。
狀如足球
這顆系外行星有一個發光的水蒸氣大氣層，並且由於來自它所環繞的恆星的強大引力，「熱木星」變成了足球的形狀。
每隔30小時，WASP-121B就會完成一個軌道運行，並且就像月球對地球一樣，被潮汐鎖定（tidally locked）。這意味著這顆行星的白晝面（日面，向光一側），總是面向恆星。另一邊則是沒完沒了的黑夜，面向太空。而兩邊的亮度和溫度差異都很大。
「WASP-121B的夜面比它的日面要暗10倍左右。」該研究報告共同作者、麻省理工學院天體物理學博士後研究員坦蘇‧戴蘭（Tansu Daylan）在一份聲明中說，「熱木星以其非常明亮的白晝面而聞名。」
科學家們還發現該星球上晝夜溫差巨大。通過追蹤WASP-121B上的水循環，他們發現，白天「熱木星」大氣層最深處的溫度最低為4,040華氏度（2,227攝氏度），到了最頂層高達5,840華氏度（3,227攝氏度）；而夜間相對要「涼爽」得多，最高溫度是2,780華氏度（1,527攝氏度），在大氣層上部降到2,240華氏度（1,227攝氏度）。
而晝夜巨大的溫差也給水循環帶來不同於地球的模式。在地球上，水蒸發後，水汽凝結成雲，然後釋放出雨水。在WASP-121上，水的循環過程則要「瘋狂」得多。
白天，這顆行星上的水分子被每小時超過11,000英裡（17,703公裡）的風颳到了溫度稍低的夜面。在那裡，這些分子再次聚集在一起形成水，然後再次被推到日面。
戴蘭說：「這些風比我們的噴氣流快得多，可能可以在大約20小時內將雲層移過整個行星。」他之前利用美國航空航天局（NASA）的凌日系外行星調查衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite）任務數據對該行星做了研究。
金屬雨和寶石雨
為了更好地了解其大氣層和外星天氣，天文學家動用了哈勃太空望遠鏡對其進行研究。
根據研究，這顆行星夜面的溫度足以形成由鐵和剛玉組成的金屬雲。剛玉是紅寶石和藍寶石中的一種礦物質。
就像水蒸氣在WASP-121B上循環一樣，這些金屬雲可能會被推到日面，在那裡金屬會蒸發成氣體。但是在雲層離開夜面之前，它們可能會釋放出由液體寶石組成的雨。
該研究主要作者、德國馬克斯‧普朗克天文學研究所（Max Planck Institute for Astronomy）研究小組組長托馬斯‧米卡爾-埃文斯（Thomas Mikal-Evans）說：「通過這次觀測，我們真正獲得了一顆系外行星氣象學的全球視野。」
「儘管發現了數千顆系外行星，但由於觀測的挑戰性，我們只能研究一小部分大氣。」他說，對「熱木星」的研究已經超越了以往的局限性，「而是將其作為真正的三維系統來研究」。
米卡爾-埃文斯領導了這項研究，當時他是麻省理工學院卡夫裡天體物理學和空間研究所（Massachusetts Institute of Technology’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research）的博士後。
天文學家們將在今年晚些時候使用詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（Webb Space Telescope）觀測WASP-121B。
（大紀元）