在太空中燃烧的巨人：詹姆斯·韦伯望远镜揭示一颗濒临毁灭的行星的秘密
利用NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的天文学家们在地狱般的外行星WASP-121b上发现了前所未有的、令人匪夷所思的化学秘密。
- 3,000°C+ – WASP-121b面向其恒星的一侧温度
- 900光年 – 与地球的距离
- 30小时轨道 – 该行星的“年”长度
- 首次探测 – 行星大气中的一氧化硅
天文学家们刚刚揭示了最疯狂的外行星天气预报。得益于NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）强大的镜头，我们现在了解到，WASP-121b是一颗巨大的气体巨行星，围绕一颗遥远的恒星旋转，正在为生存而战——并提供了关于恶劣世界如何演化的线索。
WASP-121b位于约900光年之外，距离其太阳极近；可以说几乎是在“紧抱”着它。该行星每30小时完成一次完整的轨道，潮汐力将它拉伸成一个橄榄球形状，炽热的温度使其表面受到灼烧。
在其白天的一侧，温度超过3,000°C（5,400°F）——高到足以让铁以液态滴落从天空降下。即便是“更凉爽”的夜侧，温度也比比萨饼烤箱还热，以1,500°C（2,700°F）烘烤着。WASP-121b与其恒星的距离如此之近，以至于天文学家们认为它正处于被引力撕裂的边缘。
问：是什么让WASP-121b的气氛如此独特？
由纽卡斯尔大学的托马斯·埃文斯-索玛领导的NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜团队探测到该行星大气中复杂的化学混合物。利用近红外光谱仪（NIRSpec），他们发现了水蒸气、一氧化碳和甲烷。
但有一个非凡的发现：一氧化硅。首次在外行星研究中，这种分子被发现漂浮在行星大气中——在如此极端的温度下，这曾被认为是不可能的。
这些分子指纹就像宇宙中的面包屑，揭示了该行星动荡的过去。
问：WASP-121b是如何进入如此危险的轨道的？
令人惊讶的是，科学家们认为WASP-121b并不是从一开始就如此接近其恒星。相反，研究表明它是在其太阳系中形成得更远——在那里寒冷的温度使它能够聚集类似于我们木星的富含甲烷的冰。
引力混乱——可能是由于与其他行星的相互作用——使WASP-121b向内螺旋，碰撞了富含石英和重元素的小行星般的天体。当行星接近其恒星时，这些矿物蒸发，充满了稀有分子，如一氧化硅。
这种化学失衡——碳超过氧——提供了该世界暴力旅程的快照，保存在其炽热的气氛中。
研究人员如何解读如此混乱的气氛？
一支由马克斯·普朗克天文研究所的西里尔·加普领导的独立团队构建了三维气氛模型，以解释韦伯望远镜的数据。这些模拟揭示了WASP-121b的天气层层叠加，展示了白天和夜晚的空气如何混合、扭曲和翻滚。
令人震惊的是，科学家们还在夜侧发现了甲烷——一个令人生疑的发现，因为甲烷通常在如此高的温度下会分解。这表明有剧烈的垂直风将较冷的气体从行星深处拖拽到表面，打破了现有的极热行星大气工作的模型。
这对外行星科学有什么意义？
WASP-121b不仅仅是一个天文学的奇异现象；它是一个对研究人员了解行星在令人窒息的力量下如何演变的金矿。JWST等仪器探测到的每一个新分子都帮助地球上的科学家拼凑遥远世界的历史——也许还有我们自己的起源。
如果人类希望有一天理解行星系统如何形成和生存，像WASP-121b这样的世界便是终极实验室。
想了解更多突破性的天文学消息？关注Space.com的更新，以及在jwst.nasa.gov上查看NASA正在进行的JWST任务。
不要错过下一个宇宙突破！
- 关注NASA和Space.com，获取未来JWST的发现
- 留意即将发布的天空观察报告中的新大气探测
- 在NASA外行星档案上探索外行星的详细数据
- 保持好奇心——这些发现可能改变我们对宇宙中我们位置的理解
