超熱木星（Ultrahot Jupiter）是一類極端的巨大行星，在我們的太陽系中沒有類似的天體。天文學家利用歐南天文臺（ESO）的甚大望遠鏡（VLT）深入研究WASP-121b的大氣層內部，並在不同的大氣層次中發現了明顯的強風，形成大氣層的3D結構圖。
圖說：此圖顯示WASP-121b的大氣結構和運動。圖片來源：ESO / M. Kornmesser
WASP-121b是一顆氣體巨行星，大小是木星的1.87倍，質量則是木星的1.18倍。這顆行星在2016年發現，其繞著母恆星WASP-121（又稱TYC 7630-352-1）公轉一圈只需1.3天，這個行星系統距離地球大約881光年，位於船尾座。由於WASP-121b距離母恆星非常近，如果再靠近一點，恆星的強大引力就可能會把它撕裂。天文學家推測這顆行星的表面溫度高達2,500°C，這個溫度足以讓某些金屬熔化。
研究人員表示WASP-121b的大氣層表現出來的天氣狀況，完全顛覆了我們對行星氣候的理解，不只是地球，而是挑戰了我們對所有行星天氣的認知。研究團隊發現這顆行星的大氣層有兩種不同的風流，在赤道上有一股超強的噴射氣流，會快速地把物質沿著行星赤道轉動；較低層的大氣則有另一股風，會把氣體從高溫的一側吹向較涼的一側。這種天氣模式從未在其他任何行星上見過，而且這股噴射氣流橫跨了半個星球，當它越過WASP-121b的高溫區時，速度逐漸加快，並劇烈攪動高空大氣。相較之下，太陽系裡最強的颶風就顯得溫和的多。
為了繪製WASP-121b大氣層的3D地圖，研究團隊使用了甚大望遠鏡的ESPRESSO儀器，將四臺望遠鏡的光合併成一個強大的訊號，這種組合模式所收集的光線是單獨望遠鏡的4倍，可以讓我們看到更多細節。透過觀察該行星一次完整的凌日過程，ESPRESSO能夠探測到多種化學元素的特徵，從而探測到大氣層的不同層。天文學家追蹤了鐵、鈉和氫的運動，這使他們能夠分別追蹤該行星大氣層深層、中層和淺層的風。研究團隊還意外發現在氣流的下方有鈦的存在，這讓他們相當驚訝！因為過去的觀測結果都沒看到鈦的蹤影，可能是它藏在更深的大氣層裡。能夠研究如此遠的行星，甚至能知道其大氣成分和天氣變化，著實令人震撼！ 相關研究成果發表於《Nature》期刊上。（編譯／趙瑞青）
資料來源：SCI NEWS
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