900光年外新发现的行星：刮着7万公里/小时的铁风

地球上的大气层主要由氧气和氮气组成，这两种气体的沸点非常低，地球的气温下两者只能以气态的形式存在。

地球上大气层中还有不停循环的水，地球所在太阳系的位置刚刚好，让水可以非常容易进行气态和液态切换，这是地球出现生命的关键。

另外，地球各个地区受到的太阳辐射并不相同，这就形成了风，风让地球的大气层中的物质流通起来，彼此交换。

龙卷风是地球上最极端天气之一，也是能达到最快风速的风暴类型，不过龙卷风通常不被列入最快地面风速的排名，因为没有可靠的方法直接测量其风速。

△ 台风等级和对应的风速

据信，龙卷风的最快风速可以超过500公里每小时，这种风速可以轻松将小汽车卷跑。

毫无疑问，地球的极端天气极具破坏力，然而放眼全宇宙，地球的环境是非常稳定的，最极端的天气也远不算什么。

最近天文学家发现了一颗奇怪的系外行星，它位于船尾座，距离我们900光年，被命名为WASP-121b。

△ WASP-121b艺术合成图

天文学家被WASP-121b独特的大气层行为所吸引，他们利用位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜 (VLT) 绘制出这颗行星大气层的3D结构，而这是人类首次如此深入和详细地研究系外行星的大气层。

WASP-121b是一颗超热木星，所谓超热木星指的是质量与木星相似的气态巨行星，同时它距离母恒星非常近——只有0.5~0.015天文单位。

由于多种原因，一个恒星系统中靠近恒星的行星通常是岩石行星，而远离的恒星的才会出现气态巨行星。

热木星独特的位置和质量，预示着它们的不同寻常，通常包含许多奇怪的东西。

WASP-121b绕其母恒星运行的轨道非常近，因此它的公转周期非常短，一年只相当于地球上的30小时。

另一方面，由于它如此靠近母恒星，所以它早已被抄袭锁定，就像我们的月球一样，永远只有一面朝着主星。

所有这些创造了一个极端的世界！

WASP-121b永远朝着恒星的那一面，温度高达2500℃——这足以蒸发铁等金属，另一侧则笼罩在永恒的黑夜中，温度要低得多，极端温差制造出极端的风。

△ 在行星穿越恒星时的光谱分析可以知道它们表面的物质

通过结合甚大望远镜的四个望远镜单元的光线，研究人员使用ESPRESSO仪器（一个高精度的光谱仪）在WASP-121b完全穿越其恒星时对其进行了观察，这让他们以前所未有的细节探测了该行星的大气层。

结果显示，其大气层中的主要气态物质是铁气、钠气和氢气，以及一些钛气，这些气体被分成三层，底部是铁风，其次是风速极快的钠风，最上层则是氢风。

△ 该图展示了WASP-121b的三层大气层，图源：ESO/M. Kornmesser

这种分层的气流结构形成了独特的气候。

研究人员观察到，该行星上有一股急流在行星赤道周围旋转物质，横跨半个行星，其风速高达70000公里每小时，地球的最极端风速与之相比，只能用平静来形容。

另外，这个风速也是目前已记录到的最快行星风速，是此前记录到的最快行星风速的两倍。

有趣的是，由于该行星的风是分层流动的形式，所以这个急流下层有另外一股独自运行的气流，它直接将上面的急流“托举”起来移动——从热的一面移动到冷的一面，这种气候在任何星球上都从未见过。

除此之外，WASP-121b大气层的喷射流也与太阳系行星不同，后者的喷射流通常由内部温差驱动，而WASP-121b似乎受到恒星强烈热量和磁场的影响。

虽然，WASP-121b不算典型的系外行星，与之类似的超热木星也有被发现，但是WASP-121b绝对是最奇怪的这类行星之一，实际上它的观察结果与理论得出的结果完全相反。

值得一提的是，之所以研究人员能够了解到WASP-121b大气层如此多的细节，这要得益于甚大望远镜，它能够很好的观察热木星。

然而，目前还没有一个望远镜能够很好地探测较小的类地行星大气层，如果人们能够了解类地行星大气层的细节，其实就可以很好的判断其宜居性，甚至是判断生命迹象。

责任编辑：随心

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