在遙遠行星的夜晚一側,厚重的雲層不斷形成。但當風將它們從寒冷的夜晚側吹到明亮的白天側時,雲層便迅速消散。天文學家僅透過研究距離 210 秒差距(690 光年)外其恆星的光線,就已經能夠偵測到行星 WASP-94 A b 上的這種天氣模式。研究的作者們今日發表在《科學》期刊上的研究結果顯示,追蹤行星自轉不同階段,可以增進研究人員對行星大氣的理解。
研究人員通常只能間接偵測到系外行星的存在,例如,當行星從地球視角經過其恆星前方時。過濾穿過行星大氣層的星光,可以分析其中關於行星化學成分、天氣模式甚至其起源的線索。但即使是大型行星,也只會阻擋恆星約 1% 的光線,而只有更少量的光線會穿過行星的大氣層。這使得在比背景亮得多的恆星光譜中,只留下微弱的印記。
當現任職於亞利桑那州立大學的 كانت Sagnick Mukherjee 和他的合作者將詹姆斯·韋伯太空望遠鏡指向恆星 WASP-94 A 時,他們感到驚喜。Mukherjee 表示:「我們在數據中發現了這種非常驚人的不對稱性。」望遠鏡揭示了在行星凌日開始、中間和結束時,星光光譜之間微小的差異。
測量結果顯示,在每次凌日過程中,最先經過恆星前方的大氣層被厚重的雲層覆蓋——考慮到該行星的白天側溫度至少為 1,600 開爾文,這些雲層很可能由礦物而非水的液滴組成。但到了凌日結束時,最後經過的大氣層卻是清晰的。綜合來看,這表明當風繞著行星吹動時,雲層會在夜晚側不斷形成,然後吹到白天側並消散。
如果研究人員忽略了這種不對稱性,數據反而可能指向白天側形成一層薄霧,而不是夜晚側形成雲層——這將意味著大氣成分截然不同。Mukherjee 表示,研究人員熱衷於研究大氣成分,因為這可以揭示系外行星的形成方式和地點。
葡萄牙波爾圖天體物理學與空間科學研究所的天文學家 Olivier Demangeon 表示,作者們以「清晰且令人信服的方式」證明了白天與夜晚的差異對於推斷系外行星的大氣成分至關重要。
對於 WASP-94 A 系統本身就繞著另一顆恆星 WASP-94 B 運行這一情況,行星形成線索尤其可能引起人們的興趣。


