科技日报记者 金凤
系外行星大气研究对理解行星形成、演化和宜居性具有重要意义。近日，中国科学院紫金山天文台领衔的研究团队利用詹姆斯·韦布空间望远镜数据，采用创新的二维大气反演模型，揭示了热木星WASP-39 b大气层晨昏不对称的现象，并首次引入基于浅水模拟的动力学约束来提供物理上合理的晨昏温度差异。相关成果发表于国际学术期刊《天文学杂志》。
“受大气环流影响，系外行星晨昏两侧大气可能在温度、成分和气溶胶特性上存在显著差异。探测分析不同类型行星的大气成分和结构，可追溯行星系统的形成历史与行星迁移路径，并评估其潜在的生命宜居环境。”论文通讯作者、中国科学院紫金山天文台研究员季江徽介绍。
WASP-39 b是一颗温热的土星质量行星，它围绕着一颗距离地球约700光年的G型恒星运行，轨道周期约为4天，平衡温度约为900℃，其大气层膨胀且相对通透，是研究系外行星大气成分的理想目标。
詹姆斯·韦布空间望远镜对该行星进行详细观测时，在其大气中探测到水、二氧化硫、二氧化碳等多种分子。论文第一作者、中国科学院紫金山天文台博士研究生陈紫欣介绍，基于该行星的系统特性，科研团队构建了四种二维透射光谱模型并与传统一维方法进行对比。其中，两种模型创新性地融入了基于浅水模拟的动力学约束，为晨昏温度差异提供了物理上合理的约束条件，并最终确认了这颗热木星存在显著的晨昏大气不对称现象，即晨间区域温度较低、多云且雾霾散射较为强；而傍晚区域温度更高且相对晴朗。
“研究团队首次将动力学约束引入系外行星大气晨昏不对称的研究中，为理解系外行星大气环流和成分与气溶胶分布提供了全新视角。”季江徽表示，这一研究方法为今后对更多热木星样本的研究提供了新途径，有助于深入了解这类行星的大气晨昏不对称现象。
