中國科研團隊揭示熱木星大氣晨昏不對稱性

科技日報南京6月12日電 （記者金鳳）系外行星大氣研究對理解行星形成、演化和宜居性具有重要意義。記者12日從中國科學院紫金山天文台獲悉，由該台領銜的研究團隊利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡數據，採用創新的二維大氣反演模型，揭示了熱木星WASP-39 b大氣層晨昏不對稱的現象，並首次引入基於淺水模擬的動力學約束來提供物理上合理的晨昏温度差異。相關成果近日發表在國際學術期刊《天文學雜誌》上。

“受大氣環流影響，系外行星晨昏兩側大氣可能在温度、成分和氣溶膠特性上存在顯著差異。探測分析不同類型行星的大氣成分和結構，可追溯行星系統的形成歷史與行星遷移路徑，並評估其潛在的生命宜居環境。”論文通訊作者、中國科學院紫金山天文台研究員季江徽介紹。

WASP-39 b是一顆温熱的土星質量行星，它圍繞着一顆距離地球約700光年的G型恆星運行，軌道週期約為4天，平衡温度約為900℃，其大氣層膨脹且相對通透，是研究系外行星大氣成分的理想目標。

詹姆斯·韋布空間望遠鏡對該行星進行詳細觀測時，在其大氣中探測到水、二氧化硫、二氧化碳等多種分子。論文第一作者、中國科學院紫金山天文台博士研究生陳紫欣介紹，基於該行星的系統特性，科研團隊構建了4種二維透射光譜模型並與傳統一維方法進行對比。其中，兩種模型創新性地融入了基於淺水模擬的動力學約束，為晨昏温度差異提供了物理上合理的約束條件，並最終確認了這顆熱木星存在顯著的晨昏大氣不對稱現象，即晨間區域温度較低、多雲且霧霾散射較為強，而傍晚區域温度更高且相對晴朗。

“研究團隊首次將動力學約束引入系外行星大氣晨昏不對稱的研究中，為理解系外行星大氣環流和成分與氣溶膠分佈提供了全新視角。”季江徽表示，這一研究方法為今後對更多熱木星樣本的研究提供了新途徑，有助於深入瞭解這類行星的大氣晨昏不對稱現象。