在浩瀚的宇宙中,距离地球约900光年之处,隐藏着一颗名为泰洛斯(Tylos)的神秘气态巨行星,它的气候特征超乎科学家们的所有已知认知。
一支国际天文学家团队近日首次揭示了这颗行星——也被称为WASP-121b——的三维大气结构。通过欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT),科学家们不仅观测到了复杂的天气模式,还发现了令人惊叹的化学成分。这项研究成果已在《自然》杂志上发表,为探索地外大气层开辟了新途径。
泰洛斯的大气行为挑战了科学家们对天气运作的传统理解,这种挑战不仅限于地球,而是适用于所有行星。“这感觉就像是从科幻小说中走出来的一样,”ESO物理学家、该研究的主要作者朱莉娅·维多利亚·塞德尔表示。尽管按照“行星”的官方定义,泰洛斯只能被称为系外行星,但天文学家们为了方便,仍习惯称其为行星。
泰洛斯作为一颗气体巨星,主要由氦和/或氢组成,围绕其恒星旋转一周仅需约30小时。由于其轨道极近,泰洛斯被归类为超热木星,一面永远面向恒星,温度远高于另一面,形成了潮汐锁定的现象。
塞德尔及其团队利用VLT的四个望远镜单元,通过追踪铁、钠和氢等元素,深入研究了泰洛斯大气层的不同层次。巴尔的摩太空望远镜科学研究所的助理天文学家莱昂纳多·A·多斯桑托斯参与了此次研究,他强调:“VLT使我们能够一次性探测到这颗系外行星大气的三个不同层,这种观测极具挑战性,凸显了地面观测系外行星的重要性。”
基于观测数据,团队创建了泰洛斯大气的三维地图,以前所未有的细节展现了这颗太阳系外行星的独特大气层。塞德尔解释说:“我们的发现令人震惊:赤道周围有一股急流在旋转物质,而大气低层则有一股气流将气体从热的一面移动到冷的一面。这种气候模式在任何已知星球上都未曾见过。”她进一步指出,与泰洛斯的急流相比,“即使是太阳系中最强的飓风也显得相对平静。”
本周早些时候在《天文学与天体物理学》杂志上发表的另一项研究表明,在泰洛斯的急流下方发现了钛元素。这一发现之前并未被其他研究所揭示,可能是因为钛位于大气层的较深处。
“我们能够在如此遥远的地方研究一颗行星的化学组成和天气模式等细节,这确实令人兴奋。”隆德大学天文学和天体物理学博士生Bibiana Prinoth表示。作为《自然》杂志论文的合著者之一,Prinoth对这次观测经历感到激动不已。她认为,未来的望远镜——如ESO即将推出的超大望远镜(ELT)——将彻底改变系外行星大气研究的游戏规则。
随着科技的不断进步,科学家们对宇宙的探索将更加深入,泰洛斯的神秘面纱也将被逐步揭开。这一发现不仅丰富了我们对系外行星的认识,更为未来的天文研究提供了宝贵的线索和启示。