超热木星是太阳系中未发现的一类极端行星，它为了解大气过程提供了一个独特的窗口。利用欧洲南方天文台甚大望远镜的四个望远镜单元，天文学家现在已经探测了超热木星系外行星 WASP-121b 的大气层深处，并在不同的层中揭示了独特的强大风，形成了大气层的 3D 结构图。
该图显示了 WASP-121b 大气层的结构和运动。图片来源：ESO / M. Kornmesser。
是一颗气态巨行星，其体积是木星的 1.87 倍，质量是木星的 1.18 倍。
这个外星世界于 2016 年首次被发现，绕其母 F6 型恒星 WASP-121 (TYC 7630-352-1) 运行仅需 1.3 天。
WASP-121 系统位于距我们约 881 光年的船尾座。
WASP-121b 是一颗所谓的“超热木星”，绕 WASP-121 运行仅需 1.3 天。它距离母恒星如此之近，如果它再靠近一点，恒星的引力就会开始将其撕裂。
天文学家估计这颗行星的温度约为 2,500 摄氏度（4,600 华氏度），热度足以使某些金属沸腾。
“WASP-121b 的大气层行为方式挑战了我们对天气如何运作的理解——不仅在地球上，而且在所有行星上，”欧洲南方天文台和拉格朗日实验室（蓝色海岸天文台的一部分）的天文学家朱莉娅·维多利亚·赛德尔博士说。
“感觉就像是科幻小说里的东西。”
“我们的发现令人惊讶：喷射流使物质绕地球赤道旋转，而大气层较低层的单独气流将气体从热侧移动到较冷侧。”
“这种气候以前在任何星球上都从未见过。”
“观测到的急流跨越了地球的一半，当它穿过 WASP-121b 的热面时，速度不断加快，剧烈地搅动了高空的大气层。”
“相比之下，即使是太阳系中最强的飓风也显得平静。”
为了揭示 WASP-121b 大气层的 3D 结构，Seidel 博士及其同事用过的ESO 甚大望远镜 (VLT) 上的 ESPRESSO 仪器将其四个大型望远镜单元的光线组合成单个信号。
VLT 的这种组合模式收集的光线是单个望远镜单元的四倍，从而揭示了更微弱的细节。
通过观察行星在其主恒星前面的一次完整凌日，ESPRESSO 能够检测到多种化学元素的特征，从而探测大气层的不同层。
“VLT 使我们能够一次性探测这颗系外行星大气层的三个不同层，”太空望远镜科学研究所的天文学家莱昂纳多·A·多斯桑托斯博士说。
天文学家追踪了铁、钠和氢的运动，这使他们能够分别追踪地球大气层深层、中层和浅层的风。
“这种观测对于太空望远镜来说非常具有挑战性，这凸显了对系外行星进行地面观测的重要性，”多斯桑托斯博士说。
有趣的是，观察结果还透露喷射流下方存在钛。
这是另一个惊喜，因为之前对这颗行星的观测表明这种元素不存在，可能是因为它隐藏在大气层深处。
“我们能够在如此遥远的距离研究行星的化学组成和天气模式等细节，这确实令人兴奋，”博士比比亚娜·普里诺斯 (Bibiana Prinoth) 说。隆德大学学生。
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合资公司赛德尔等人。系外行星大气急流的垂直结构。自然，2025 年 2 月 18 日在线发布；号码：10.1038/s41586-025-08664-1
