新華社柏林2月19日電 在900光年外的一顆行星上，大氣分成迥然不同的三層，刮著方向不同的強(qiáng)風(fēng)，攜帶著鐵、鈉等物質(zhì)洶涌奔流，形成復(fù)雜天氣。這不是科幻小說中的場景，而是天文學(xué)家為該行星大氣繪制的三維結(jié)構(gòu)圖，也是迄今對太陽系外行星大氣和天氣的最詳細(xì)研究。
歐洲南方天文臺日前發(fā)布的新聞公報說，一個國際天文學(xué)家團(tuán)隊利用該天文臺設(shè)在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡觀測太陽系外行星WASP-121b，通過光譜數(shù)據(jù)追蹤行星大氣中不同元素的運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)了大氣的分層結(jié)構(gòu)和氣流特征。相關(guān)論文發(fā)表在新一期英國《自然》雜志上。
論文介紹，這顆系外行星發(fā)現(xiàn)于2016年，是一顆氣態(tài)巨行星，與木星相似但更大一些，繞其恒星公轉(zhuǎn)的周期僅1.3個地球日，其大氣中含有多種元素，平流層里存在水分子。這顆行星以固定的一面朝向其恒星，白晝面和夜晚面的溫差可達(dá)1500度，極端溫差導(dǎo)致空氣流動產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)，比太陽系行星上的風(fēng)要強(qiáng)烈得多。
由于較重的元素富集在該行星大氣層中較低的位置，研究人員根據(jù)鐵、鈉和氫元素的運(yùn)動，描繪出該行星白晝面大氣的分層圖景：含鐵的底層氣流從白晝面的中央向兩側(cè)流向夜晚面；中層是富含鈉元素、運(yùn)動方向與行星自轉(zhuǎn)方向相同的“赤道急流”；以氫為主的上層氣流沿自轉(zhuǎn)方向流動并升騰。
太陽系外行星通常難以直接觀測，WASP-121b是通過凌星法發(fā)現(xiàn)的，也就是利用行星對其恒星的光遮擋來探測系外行星。在地球觀測者看來，行星通過在其恒星表面造成“日食”使恒星亮度下降。這次對其大氣的研究，也是通過觀察凌星過程進(jìn)行的，行星遮掩恒星時，其大氣中的元素會使恒星光譜產(chǎn)生相應(yīng)的吸收線。