26倍音速！一顆系外行星上掀起極端狂風(fēng)

自 2016 年以來(lái)，天文學(xué)家一直在研究系外行星 WASP-127b 的天氣。這是一顆距離地球 500 光年的氣態(tài)巨行星。它的直徑是木星的 1.3 倍，但是質(zhì)量只有木星的 16.5%——這是一顆極為“蓬松”的行星。最近，一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家得到了一個(gè)意想不到的發(fā)現(xiàn)：超音速的狂風(fēng)正在這顆星球上肆虐。

系外行星WASP-127b想象圖（來(lái)源：ESO/L. Cal?ada）

這項(xiàng)研究發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。文章指出，觀測(cè)表明 WASP-127b 上大氣層一部分正以高速向我們移動(dòng)，而另一部分以相同的速度遠(yuǎn)離我們，速度高達(dá)每秒9公里，即每小時(shí)接近 33000 公里！這個(gè)速度可是相當(dāng)于音速的 26 倍啊，幾乎已達(dá)到地球自轉(zhuǎn)速度的 6 倍！相比之下，太陽(yáng)系中有史以來(lái)觀測(cè)到的“風(fēng)王”海王星上的風(fēng)速“僅”為 0.5 公里/秒（約1800公里/小時(shí)）。

研究團(tuán)隊(duì)使用歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）上的低溫高分辨率紅外階梯光柵光譜儀（CRIRES+）儀器繪制 WASP-127b 的天氣和大氣組份圖。當(dāng)恒星的光線穿越行星的高層大氣時(shí)，行星大氣中的成分會(huì)吸收掉恒星光線中特定的能量，從而在恒星光譜上留下印跡。他們證實(shí)這顆氣態(tài)巨行星的大氣中存在水蒸氣和一氧化碳分子。在追蹤這些氣體在大氣中的速度時(shí)，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)了兩條尖峰狀的特征譜線。根據(jù)多普勒效應(yīng)，這表明大氣的一側(cè)正在高速向我們移動(dòng)，另一側(cè)正在高速遠(yuǎn)離我們。研究人員認(rèn)為，這是對(duì)意外結(jié)果最合理的解釋。

行星大氣移動(dòng)速度越大，特征譜線分離的寬度越大。（來(lái)源：ESO/L. Cal?ada）

進(jìn)一步建立起 WASP-127b 的天氣圖后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其極地范圍的溫度顯著低于其他地方。同時(shí)，晨昏線早晚兩側(cè)也存在些許溫差，這說(shuō)明，該行星的天氣模式相當(dāng)復(fù)雜。

系外行星研究領(lǐng)域正在迅速發(fā)展。過(guò)去，我們只能測(cè)量系外行星的質(zhì)量、半徑、軌道半徑等信息，而如今，像VLT這樣的望遠(yuǎn)鏡以及高精度的光譜儀已經(jīng)允許科學(xué)家研究距離我們幾十至幾百光年的行星世界上的大氣狀況了。這給行星科學(xué)的研究極大的鼓舞。

參考資料：

Extreme supersonic winds measured on planet outside our Solar System (https://www.eso.org/public/news/eso2502/)