北京
一顆距離地球690光年的氣態(tài)巨行星，早晨被沙暴籠罩，傍晚卻晴空萬里。詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）首次完整捕捉了一顆"熱木星"的晝夜天氣循環(huán)，而這場外星日落帶來的清晰視野，徹底修正了人類對這顆行星成分的認(rèn)知。
這顆名為WASP-94Ab的行星屬于典型的"熱木星"——體積是木星的1.7倍，每4天繞恒星一周，軌道距離僅820萬公里，表面溫度超過1200攝氏度。如此極端的環(huán)境下，云層并非由水蒸氣構(gòu)成，而是汽化的金屬與巖石，相當(dāng)于在空中肆虐的巨型沙塵暴。具體而言，WASP-94Ab的云層由硅酸鎂蒸氣組成。
約翰斯·霍普金斯大學(xué)的大衛(wèi)·辛格研究系外行星已有20年。他在一份聲明中坦言："云層普遍存在一直是我們的心頭之患。這就像試圖透過一扇霧蒙蒙的窗戶觀察行星。"此前的觀測手段無法區(qū)分行星過境時"晨線"與"昏線"的大氣差異，導(dǎo)致哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)將云層吸收與大氣成分混為一談，得出的結(jié)論并不準(zhǔn)確。
辛格團(tuán)隊利用JWST的凌星光譜技術(shù)破解了這一難題。當(dāng)WASP-94Ab從恒星前方穿過時，望遠(yuǎn)鏡分別追蹤了行星晨側(cè)（氣流由夜面向晝面流動）和昏側(cè)（氣流返回夜面）的星光過濾效果。數(shù)據(jù)顯示：晨側(cè)布滿硅酸鎂云層，而昏側(cè)云層完全消散，裸露出以氫為主的大氣層。這是人類首次在熱木星上觀測到晝夜云量的系統(tǒng)性變化。
這一發(fā)現(xiàn)的雙重意義在于：既證實了熱木星并非全天多云，又借助昏側(cè)的透明窗口重新測定了大氣成分——結(jié)果比此前數(shù)據(jù)更接近太陽系木星的組成。對于系外行星大氣研究而言，這意味著未來可以針對性地選擇觀測時機，避開云層干擾，獲得更精確的元素豐度數(shù)據(jù)。
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