天文學家近日宣布了一項突破性的發現，他們首次對太陽系外的一顆行星——WASP-121b的大氣層進行了全面而詳盡的研究。這項研究是在智利阿塔卡馬沙漠北部的甚大望遠鏡（VLT）的幫助下完成的，揭示了這顆行星極端氣候條件下令人驚訝的天氣現象。
WASP-121b，一顆距離地球約900光年的“超熱木星”，其質量約為木星的1.2倍。由于它的軌道極其接近宿主恒星，公轉周期僅為30個地球小時，這導致它處于潮汐鎖定狀態，一面永遠沐浴在恒星的光芒中，另一面則永遠處于黑暗之中。這種極端的溫差使得白晝面的鐵和其他金屬被高溫蒸發，隨后被強勁的風吹向黑夜面，凝結成液態金屬雨落下。
研究團隊利用VLT的ESPRESSO儀器，成功創建了WASP-121b大氣層的三維地圖。他們發現，這顆行星的大氣層中存在不同類型的風，并且觀測到了一股橫跨半個行星的強大噴射氣流。這一發現挑戰了科學家們對行星天氣運行機制的傳統理解。
法國蔚藍海岸天文臺的研究員茱莉亞·維多利亞·賽德爾表示：“這顆行星的大氣行為就像是從科幻小說中走出來的一樣，令人難以置信。它不僅挑戰了我們對地球天氣的認知，也讓我們對所有行星的天氣有了新的思考。”
ESPRESSO儀器通過將不同望遠鏡的光線組合起來，提高了分析的靈敏度，使得研究團隊能夠探測到行星大氣中更微弱的細節。在一次完整的行星繞恒星運行過程中，他們檢測到了多種化學物質的信號，并覆蓋了不同的大氣層。
太空望遠鏡科學研究所的研究員萊昂納多·A·多斯桑托斯指出：“VLT使我們能夠一次性探測到這顆系外行星大氣的三個不同層，這是空間望遠鏡難以完成的任務，凸顯了地面觀測的重要性。”通過追蹤鐵、鈉和氫等元素的運動，研究團隊分析了WASP-121b大氣層深處、中部和淺層的風向。
研究團隊還意外地在噴射氣流下方發現了鈦元素的存在。此前對WASP-121b的觀測中并未發現這一元素，可能是因為它隱藏在行星大氣層的深處。瑞典隆德大學的研究員比比安娜·普里諾斯表示：“能夠在如此遙遠的距離上研究行星的化學成分和天氣模式等細節，這真是一個令人驚嘆的成就。”
這項研究成果已于近日發表在《自然》雜志上，它不僅為我們提供了關于WASP-121b這顆極端行星的寶貴信息，也推動了我們對系外行星大氣層研究的深入發展。
