在浩渺宇宙的深處,系外行星WASP-121b猶如一顆神秘的明珠,靜靜鑲嵌在距離地球約900光年的船尾座。這顆氣態巨行星以其極端的環境和獨特的特性,吸引了科學家們的目光,成為探索宇宙奧秘的重要研究對象。
WASP-121b的體積約為木星的兩倍,堪稱行星界的“巨無霸”。然而,它的獨特之處遠不止于此。這顆行星與其主恒星之間的距離極近,公轉周期僅30個地球時。如此緊密的軌道關系,使得WASP-121b被恒星的引力牢牢鎖定,永遠以同一面朝向恒星,這種現象被稱為“潮汐鎖定”。
潮汐鎖定為WASP-121b帶來了極端的晝夜溫差。朝向恒星的“白晝面”溫度超過3000℃,金屬如鐵、鎂、硅等在此高溫下化為氣態,彌漫在大氣中,仿佛一個熔化的金屬世界。而背向恒星的“黑夜面”溫度雖相對較低,但仍高達1500℃,對于地球上的生命形式而言,仍是難以承受的酷熱。
科學家們利用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)等先進設備,對WASP-121b的大氣層進行了深入研究。他們發現,這顆行星的大氣層結構極為復雜,至少存在三層不同的氣體,各自朝著不同方向運動。下層風由恒星熱量驅動,急流層沿赤道吹拂,而上層大氣中的氫則呈現出類似噴流的特征,逐漸向外漂移。
更令人驚訝的是,WASP-121b的大氣層中首次觀測到了鈦氧化物。在高溫的白晝面,鈦氧化物蒸發成氣體,隨著大氣環流被帶到黑夜面,遇冷凝結形成獨特的云層。這種由鈦氧化物構成的云層,在太陽系中從未見過,為WASP-121b增添了幾分神秘色彩。
除了鈦氧化物云層,WASP-121b的大氣中還富含水蒸氣、一氧化碳、一氧化硅等物質,甚至發現了通常在低溫環境中才能穩定存在的甲烷??茖W家推測,這可能是由于夜面低層大氣富含甲烷,強烈的垂直風將低層大氣中的甲烷“抽”到了高空,從而不斷補充甲烷的含量。
關于WASP-121b的形成,科學家們也有了一些有趣的推測。通過分析大氣中的氣體成分,他們認為這顆行星并非誕生于目前靠近恒星的位置,而是來自一個更冷、更遠的區域?;蛟S在漫長的歲月里,WASP-121b逐漸遷移到了如今靠近恒星的軌道上,演變成了現在這顆熾熱的巨行星。
WASP-121b的發現和研究,為我們揭示了宇宙中多樣而極端的環境。它不僅讓我們對系外行星有了更深入的了解,也為研究行星的形成與演化提供了寶貴的數據和線索。這顆神奇的系外行星,正以其獨特的魅力,吸引著更多科學家去探索宇宙的奧秘。