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WASP-121b:極端溫差下的鈦云世界,系外行星的奇幻探索

   時(shí)間:2025-09-22 13:14:55 來源:小AI編輯:快訊 IP:北京 發(fā)表評論無障礙通道
 

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(tài)巨行星以其極端的環(huán)境和獨(dú)特的特性,吸引了科學(xué)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(dú)特之處遠(yuǎn)不止于此。這顆行星與其主恒星之間的距離極近,公轉(zhuǎn)周期僅30個(gè)地球時(shí)。如此緊密的軌道關(guān)系,使得WASP-121b被恒星的引力牢牢鎖定,永遠(yuǎn)以同一面朝向恒星,這種現(xiàn)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(tài),彌漫在大氣中,仿佛一個(gè)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(dá)1500℃,對于地球上的生命形式而言,仍是難以承受的酷熱。

科學(xué)家們利用歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)等先進(jìn)設(shè)備,對WASP-121b的大氣層進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn),這顆行星的大氣層結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,至少存在三層不同的氣體,各自朝著不同方向運(yùn)動(dòng)。下層風(fēng)由恒星熱量驅(qū)動(dòng),急流層沿赤道吹拂,而上層大氣中的氫則呈現(xiàn)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(fā)成氣體,隨著大氣環(huán)流被帶到黑夜面,遇冷凝結(jié)形成獨(dú)特的云層。這種由鈦氧化物構(gòu)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(zhì),甚至發(fā)現(xiàn)了通常在低溫環(huán)境中才能穩(wěn)定存在的甲烷。科學(xué)家推測,這可能是由于夜面低層大氣富含甲烷,強(qiáng)烈的垂直風(fēng)將低層大氣中的甲烷“抽”到了高空,從而不斷補(bǔ)充甲烷的含量。

關(guān)于WASP-121b的形成,科學(xué)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(rèn)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(gè)更冷、更遠(yuǎn)的區(qū)域。或許在漫長的歲月里,WASP-121b逐漸遷移到了如今靠近恒星的軌道上,演變成了現(xiàn)在這顆熾熱的巨行星。

WASP-121b的發(fā)現(xiàn)和研究,為我們揭示了宇宙中多樣而極端的環(huán)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(shù)據(jù)和線索。這顆神奇的系外行星,正以其獨(dú)特的魅力,吸引著更多科學(xué)家去探索宇宙的奧秘。

 
 
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