科技日報記者 劉霞

一個國際天文團隊首次繪制出一顆系外行星大氣層的三維（3D）結(jié)構(gòu)圖。團隊發(fā)現(xiàn)，這顆行星的大氣層與太陽系內(nèi)行星的大氣層大相徑庭。這一成果為探索系外行星的化學(xué)組成和天氣模式奠定了堅實基礎(chǔ)。相關(guān)論文發(fā)表于18日出版的《自然》雜志。

這顆系外行星名為WASP-121b，也被稱為“泰洛斯”（Tylos），是一顆氣態(tài)巨行星。它位于船尾座，距離地球約900光年。該行星體積是木星的兩倍，因其距離其主恒星極近，公轉(zhuǎn)周期僅30個地球時，其上大氣也會被加熱到2500℃，足以融化鐵。

研究團隊此次利用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡（VLT），深入觀測了“泰洛斯”的大氣層。他們發(fā)現(xiàn)，“泰洛斯”大氣層至少包含3層不同的氣體，這些氣體朝不同方向移動，與太陽系內(nèi)行星的大氣結(jié)構(gòu)迥然不同。

研究人員解釋說，太陽系內(nèi)行星的大氣層結(jié)構(gòu)大同小異，下層大氣產(chǎn)生的噴流主要由行星內(nèi)部的溫差驅(qū)動；而上層風(fēng)則更多受到太陽熱量產(chǎn)生的溫差影響。

然而，“泰洛斯”的大氣層卻展現(xiàn)出截然不同的模式：下層風(fēng)源于恒星熱量的驅(qū)動；急流層主要位于大氣層的中間，沿著赤道朝行星自轉(zhuǎn)的方向吹拂；而上層大氣中的氫也顯示出類似噴流的特征，繞恒星流動并向外漂移到太空中。

為揭示“泰洛斯”大氣層的3D結(jié)構(gòu)，團隊將VLT上4個大型望遠鏡單元捕捉的光線組合在一起，以揭示更模糊的細節(jié)。此外，他們還追蹤了大氣層中鐵、鈉和氫的運動，并追溯其源自大氣層的不同層。更重要的是，觀測結(jié)果首次顯示，“泰洛斯”大氣層中存在鈦。

團隊指出，“泰洛斯”大氣層內(nèi)的獨特結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)了科學(xué)家對氣候運行模式的理解。為探測更小類地行星的大氣層，科學(xué)家需要更大的望遠鏡。目前正在智利阿塔卡馬沙漠建造的極大望遠鏡有望在系外行星大氣研究中作出更大貢獻。