NASA 詹姆斯韋伯太空望遠鏡近日觀測到一顆距離地球約 700 光年的熱木星系外行星 WASP-94A b,發現它出現罕見的日夜雲層循環:清晨雲層濃厚,入夜後卻幾乎消散殆盡。團隊形容,這是科學家首批直接觀測的熱木星每日天氣變化之一,也讓外界更清楚看見這顆行星的大氣組成。
研究由約翰霍普金斯大學團隊主導,論文刊登於《Science》期刊。觀測為行星凌日,也就是行星從恆星前方通過時;韋伯望遠鏡能分別檢視行星前緣與後緣,對應「早晨」與「傍晚」兩側。結果顯示,早晨一側布滿鎂矽酸鹽構成的雲層,這類物質與地球岩石礦物相近;到了傍晚側,雲層卻幾乎消失,天空清澈。
研究員推測,雲層消散可能有兩種原因:一是強勁風流把雲帶入更深的大氣層,觀測時消失;另一種可能是雲層進入超過 1,000°C 的炙熱區域後直接蒸發,如同地球晨霧會於太陽升起後散去,只是這次環境更極端。明顯雲量差異改變了科學家對 WASP-94A b 的整體印象。
更重要的是,傍晚側較乾淨的大氣讓韋伯更精準分析行星化學成分。以往測量一度暗示,這顆行星的氧與碳含量可能是木星數百倍;但新資料修正印象,團隊估計它的氧與碳含量約木星五倍,顯示其實比我們認為的更接近太陽系木星。
團隊之後還檢視另八顆熱木星,WASP-39 b 與 WASP-17 b 也出現類似的雲層循環。研究員表示,這些結果顯示,熱木星的大氣雲層變化可能不是特例,而是更普遍的現象。下一步將擴大韋伯望遠鏡的觀測範圍,持續追蹤更多系外行星的雲層循環。
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(首圖來源:Hannah Robbins / Johns Hopkins University)






