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首度揭密!系外行星大氣層3D地圖展現前所未見的氣候奇觀

這顆行星被其恆星潮汐鎖定,意味著它永遠只有一面朝向恆星,導致該側溫度極高。而永遠處於黑夜的另一側則相對涼爽,但氣候現象卻巧妙地調和了兩側的溫度差異。更令人驚奇的是,這顆行星的大氣層展現出挑戰我們對天氣運作理解的奇特現象,不僅在地球上未曾見過,在所有已知行星中也是獨一無二。

「這顆行星的大氣層行為簡直像是科幻小說中的情節,」智利歐洲南方天文臺(ESO)的研究員、主要作者茱莉亞·維多利亞·賽德爾在一份宣告中如此描述。研究團隊發現,大氣層的最深處有一股鐵質風,從恆星正午位置吹向晝側邊緣。其上層則有一道極速的鈉氣流,速度甚至超過行星自轉,但方向相同。最外層則是一層氫氣,逐漸散失到太空中,並與下方的鈉氣流重疊。

賽德爾補充道:「我們發現的現象令人驚訝:一股噴流繞著行星赤道旋轉,而大氣層低層的另一股氣流則將氣體從熱側帶到冷側。這種氣候模式在任何行星上都前所未見。」這股噴流橫跨行星的一半,當它經過行星的晝側時,能夠加速並劇烈震動大氣層的最高層。「即使是太陽系中最強的颶風,相比之下也顯得平靜,」賽德爾解釋道。

研究團隊利用歐洲南方天文臺超大望遠鏡的ESPRESSO儀器,成功研究了大氣層的運動和組成。除了氫、鈉和鐵之外,他們還在噴流層下方發現了鈦。這項發現之所以前所未見,可能是因為鈦隱藏在行星大氣層的深處。「我們能夠在如此遙遠的距離下,研究行星的化學成分和天氣模式,這真的令人震撼,」瑞典隆德大學的博士生、ESO的比比安娜·普里諾特表示。她領導了一項伴隨研究,並共同撰寫了主要研究。

這顆行星距離地球900光年。研究團隊建議,當極大望遠鏡在幾年後投入使用時,他們將能夠在更小的類地行星上觀察到這些天氣模式。這項研究已發表在《自然》期刊上。