地球上破紀錄的鐵風掩蓋了我們所見過的前所未有的氣候

在距離地球 880 光年的一顆恒星周圍，環繞著我們迄今為止發現的最狂野、最極端的系外行星之一。

它的名字是泰洛斯 （WASP-121b），一個離太陽如此炙熱的世界，以至于它的大氣層里充滿了汽化金屬云，然后下雨液態藍寶石和紅寶石.現在，科學家們已經成功地在三個維度上重建了它暴風雨的大氣層，打破最近創下的紀錄以獲得已知最快的風，同時揭示了我們太陽系中從未見過的氣候。

這絕對是一個軟木塞。強大的急流吹動鐵和鈦云的速度比系外行星旋轉的速度還要快，因為垂直環流模式將能量輸送到下方深處。

“這顆行星的大氣層的行為方式挑戰了我們對天氣如何運作的理解——不僅在地球上，而且在所有行星上，”天體物理學家 Julia Victoria Seidel 說歐洲南方天文臺。“感覺就像科幻小說里的東西。”

的近 6,000 顆已確認的系外行星在銀河系中，泰洛斯島擁有研究最多的大氣層之一。這就是我們所說的熱木星– 一個大小與我們自己的氣態巨行星相當的世界，但離它的恒星如此之近，以至于它的溫度明顯比一些恒星更熱.

事實上，泰洛斯是典型的超熱木星之一。它的半徑大約是木星的 1.74 倍，質量是木星的 1.16 倍;它圍繞恒星運行得如此緊密，以至于它的一年持續約 30 小時，導致平衡溫度約為 2,360 開爾文（2,087 攝氏度或 3,788 華氏度）。在熱量和重力之間，泰洛斯的大氣層正在泄漏到太空中;這顆系外行星是字面意義上的蒸發.

熱木星研究起來很有趣，原因有幾個。當我們從我們和它們的恒星之間穿過這顆行星膨脹的大氣層時，任何光線都可以捕捉到可能漂浮在那里的元素和化合物的線索。正是通過這種方法，以前的努力確定了泰洛斯大氣中的不同金屬。

為了更詳細地研究這顆行星，Seidel 和她的同事們動用了 ESO 超大望遠鏡的所有四個望遠鏡單元，結合他們的力量，不僅確定了大氣層的組成，還確定了它所組成的復雜層。

“我們的發現令人驚訝：射流使物質圍繞行星赤道旋轉，而大氣低層的單獨流動將氣體從熱側移動到較冷的一側。這種氣候在任何星球上都從未見過。Seidel 說.“相比之下，即使是太陽系中最強的颶風也顯得平靜。”

因為泰洛斯星離它的宿主恒星——一顆叫做迪爾蒙的黃白色 F 型恒星——非常近，所以我們就是這樣稱呼的潮汐鎖定：它的自轉周期與它的軌道周期相同。這意味著同一側總是面向恒星，首當其沖地受到其灼熱的沖擊。

其結果是其系外行星的晝側和黑夜側之間出現極端溫度梯度，這激起了強大的風，可以達到超音速.研究人員觀察到一股覆蓋了一半系外行星的急流，當它吹過白天時，它會加速并攪動大氣層到高海拔。

早上，它的速度測得為每秒 13.7 公里（8.5 英里）。到了晚上，這個速度幾乎翻了一番，達到每秒 26.8 公里（16.7 英里）。這使它成為有史以來最快的大氣急流.

這顆系外行星上早晚約 950 開爾文的溫差也表明，急流在流動時被加熱。

在最底層的大氣層，風以超高速吹動鐵云。這比系外行星的自轉速度還要快。上面是一層鈉，上面是一層泄漏到太空中的氫。

而且，在這一切的背后，研究人員首次在系外行星的大氣層中檢測到鈦。之前對其大氣成分的普查發現缺乏鈦;現在我們知道它就在那里，但深埋在其他層次下。該發現發表在二、配套論文.

希望該團隊的發現代表了系外行星研究的大膽發展。

“我們能夠在如此遙遠的距離上研究行星的化學組成和天氣模式等細節，這真是令人興奮。”天體物理學家 Bibiana Prinoth 說瑞典隆德大學。“這次經歷讓我覺得我們即將發現我們現在只能夢想的不可思議的事情。”

該研究已發表在自然界.

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