天文学家揭示系外行星 WASP-121b 极端气候：热到下铁雨

IT之家 2 月 19 日消息，天文学家利用位于智利阿塔卡马沙漠北部的甚大望远镜（VLT），首次对一颗位于太阳系外的行星大气层进行了深入和细致的研究。这颗名为 WASP-121b 的行星，因其极端的气候条件而备受关注，该行星温度极高，甚至会下液态铁雨，如今又被发现受到异常强大的飓风影响。

据IT之家了解，WASP-121b 距离地球约 900 光年，是一颗“超热木星”，质量约为木星的 1.2 倍。由于其轨道极为接近宿主恒星，其公转周期仅为 30 个地球小时。这种极端的近距离使得该行星处于潮汐锁定状态，即行星的一面永远朝向恒星，形成酷热的白昼面，而另一面则永远背向恒星，处于相对凉爽的黑夜面。

在白昼面，铁和其他金属被高温蒸发，随后被强风吹向黑夜面，在那里凝结并以液态金属雨的形式落下。通过对 WASP-121b 大气层的深入研究，科学家们创建了该行星大气的三维地图，并发现其大气层中存在不同类型的风，并且观测到一股横跨半个行星的喷射气流。

该研究团队的负责人、法国蔚蓝海岸天文台研究员茱莉亚・维多利亚・赛德尔表示：“这颗行星的大气行为挑战了我们对天气运行机制的理解，不仅仅是地球上的天气，而是所有行星的天气。它就像科幻小说中的情节一样令人难以置信。”

研究团队利用 VLT 的 ESPRESSO 仪器（岩石系外行星和稳定光谱观测的阶梯光谱仪）完成了这一复杂的大气层测绘。ESPRESSO 能够将不同望远镜的光线组合起来，分析的光量是一个单一仪器的四倍，从而能够探测到行星大气中更微弱的细节。

在 WASP-121b 绕恒星运行的一次完整过程中，研究人员通过 ESPRESSO 检测到了该行星大气中多种化学物质的信号，并且覆盖了不同的大气层。团队成员、太空望远镜科学研究所的研究员莱昂纳多・A・多斯桑托斯表示：“VLT 使我们能够一次性探测到这颗系外行星大气的三个不同层。”

研究人员通过追踪铁、钠和氢等元素的运动，分析了 WASP-121b 大气层深处、中部和浅层的风向。多斯桑托斯指出：“这种观测对于空间望远镜来说极具挑战性，这也凸显了对系外行星进行地面观测的重要性。”

此次研究还意外发现，在喷射气流下方存在钛元素。此前对 WASP-121b 的观测并未发现该元素的存在，可能是因为钛元素隐藏在该超热木星大气层的深处。

瑞典隆德大学的研究员比比安娜・普里诺斯表示：“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，这真是令人难以置信。”

该研究团队的成果已于 2 月 18 日发表在《自然》杂志上。