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近日发表在《科学》杂志上的一项研究揭示了系外行星WASP-94A b上独特的大气

近日发表在《科学》杂志上的一项研究揭示了系外行星WASP-94A b上独特的大气现象:在其背对恒星的夜晚一侧,厚重的云层源源不断地生成;然而,一旦气流将这些云层输送至受光的白昼一侧,它们便会迅速消散。天文学家通过分析来自这颗距离地球210秒差距(约690光年)的恒星光线,成功捕捉到了这种不对称的天气模式。这一发现表明,通过追踪行星自转的不同阶段,研究人员能够更深入地解析系外行星的大气特征。
通常情况下,天文学家只能通过间接手段探测系外行星,其中最常用的是“凌星法”。当行星从宿主恒星前方经过时,地球上的观测者会看到部分恒星光线穿过行星大气层。这些光线在穿越过程中会被大气吸收或散射,从而留下包含行星化学成分、天气模式乃至起源线索的光谱信息。
美国科学家利用美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韦布空间望远镜,对明亮恒星WASP-94A及其气态巨行星WASP-94A b进行了观测。科学家表示:“我们在数据中发现了惊人的不对称性。”望远镜数据显示,在凌星过程的开始、中间和结束阶段,光谱特征存在显著差异。
测量结果表明,在每次凌星开始时,率先经过恒星前方的行星大气被厚厚的云层所覆盖。考虑到该行星白昼侧的温度至少高达1600开尔文,研究人员推测这些云层并非由水构成,而是由矿物液滴组成。而在凌星结束时,最后经过的那部分大气则呈现出晴朗无云的状态。综合来看,这描绘出了一幅动态的大气图景:风将云层从夜晚一侧吹向白昼一侧,导致云层在背光面持续形成,而在向光面迅速瓦解。如果研究人员忽略了这种随时间变化的不对称性,数据分析可能会错误地得出“白昼侧存在霾层”的结论,而非“夜晚侧存在云层”。这两种结论意味着行星大气具有截然不同的化学成分。
此外,研究人员还提到,WASP-94A系统对于探索行星形成机制具有特殊意义,因为该系统实际上是一个双星系统,行星不仅围绕恒星WASP-94A运行,同时也受到另一颗恒星WASP-94B的引力影响。