天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜取得了突破性的发现,揭示了距离地球880光年的遥远系外行星WASP-121 b上的大规模气旋和动态天气活动。
这颗气态巨行星的大小与木星相似,但它的大气层对我们所知的生命来说太不适宜了,它已经成为了解外星世界大气动力学的焦点。
WASP-121 b被它的恒星潮汐锁定,这意味着它的一个半球永远面临着高温,达到3450华氏度左右的高温。这种极端的环境在地球的白天和黑夜之间形成了鲜明的温度对比,导致了剧烈的天气模式,包括猛烈的风暴和巨大的旋风。
一个由天文学家组成的国际团队仔细分析了2016年、2018年和2019年的哈勃数据,以研究这些现象。他们观察到,随着时间的推移,这颗行星的大气发生了重大变化,这表明WASP-121 b经历了与地球类似的天气锋和风暴,尽管规模要极端得多。
研究人员还注意到,在行星最热的区域和最靠近恒星的区域之间存在一个有趣的偏移,这暗示了复杂的大气动力学。
该团队的发现得到了复杂的计算机模型的支持,该模型有助于解释大气条件的变化。这些模型提供了对大气化学组成及其温度波动的见解,描绘了一幅不断变化的外星气候的生动画面。
“系外行星大气模拟的显著细节使我们能够准确地模拟像WASP-121 b这样的超热行星的天气,”加州理工学院博士后、该研究的联合负责人杰克·斯金纳(Jack Skinner)说。
太空望远镜科学研究所的欧洲航天局研究员昆汀·昌加特强调了这一点这项研究对于理解系外行星大气的复杂性和寻找潜在的宜居世界的重要性。
WASP-121 b离它的恒星很近,因此它的轨道周期非常短,只有1.27天。这颗行星的永久白昼面受到无情的恒星辐射,导致其大气层膨胀并呈现出戏剧性的天气现象。
哈勃的观测包括了这颗行星轨道的不同阶段,比如凌日和二次日食,为这颗系外行星随时间的大气变化提供了一个全面的视角。
“收集的数据集代表了对单个行星的大量观测时间,是目前唯一一致的重复观测集,”Changeat补充说。
这项研究不仅促进了我们对WASP-121 b的理解,而且为未来研究其他系外行星的天气模式奠定了基础,包括那些可能有生命的系外行星。
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