? ?一小時內(nèi)，一顆行星的大氣溫度飆升超過600攝氏度。你沒看錯——不是火山噴發(fā)，不是超新星爆發(fā)，只是一顆行星朝它的太陽靠近了一點點。

? ?HD80606b，離咱們大概有190光年，質(zhì)量是木星的四倍，它繞恒星轉(zhuǎn)一圈得111天，不過軌道可像彗星那樣瘋狂離心率能達到0.93。
? ?最遠端距恒星約11億千米，最近端驟減到280萬千米。近星點承受的輻射，是遠星點的近千倍。
? ?后果是什么？熱空氣膨脹上升，冷空氣急速下沉，兩種力量交鋒催生出每小時17000公里的超音速風(fēng)暴。地球上最強颶風(fēng)的風(fēng)速，還不到它的四十分之一。
? ?NASA的韋伯望遠鏡決定直視這場風(fēng)暴。這臺安家在距地球150萬公里處的紅外巨眼，將NIRSpec近紅外光譜儀對準(zhǔn)了這顆行星，在以掩星為中心的21小時內(nèi)連續(xù)觀測。
? ?波段鎖定在2.8到5.2微米分子暴露指紋的黃金區(qū)間，行星從母星旁邊經(jīng)過的時候，光滑的黑體輻射光譜上慢慢出現(xiàn)清晰的吸收特征。
? ?一氧化碳、水蒸氣，以及統(tǒng)計置信度極高的甲烷信號。在如此暴烈的加熱之后，甲烷竟然還在——按現(xiàn)有模型，它早該被高溫撕碎。

? ?更令人意外的是，即便在輻射最為猛烈的時候，大氣里也不存在溫度逆溫層，在諸多超熱木星上，高層溫度比低層低的這種結(jié)構(gòu)都被反復(fù)觀測到了。
? ?HD80606b的缺失，意味著它的大氣環(huán)流走了一條從來沒見過的路線。?韋伯望遠鏡帶來的驚喜遠不止于此。在WASP-121b上，它拍到了晨昏交界帶兩側(cè)截然不同的大氣——日落一側(cè)比日出一側(cè)吸收了更多恒星光。
? ?這是到現(xiàn)在為止最清晰的證據(jù)，說明這顆被潮汐鎖定的地獄星球，它晝夜交界地帶的溫度和化學(xué)成分在不同經(jīng)度上會劇烈變化。
? ?在溫帶巨行星TOI-199b的大氣中，它首次探測到甲烷。這顆行星表面溫度約80攝氏度——相當(dāng)于夏天暴曬下汽車內(nèi)部的溫度，是宇宙中罕見的"溫度剛剛好"的巨行星。
? ?在巖漿行星TOI-561b上，它發(fā)現(xiàn)一顆本不該擁有大氣的行星，承受著地球數(shù)千倍的恒星輻射，卻偏偏裹著厚重氣體外衣，直接挑戰(zhàn)了"宇宙海岸線"法則。
? ?每一個發(fā)現(xiàn)都在打破舊的認(rèn)知地圖。天文學(xué)家曾經(jīng)試著用行星引力和恒星輻射畫一條分界線，TOI-561b的存在說明這條線根本不管用。

? ?更遠謎團，望遠鏡目光可觸及。在K2-18b的大氣中，二甲基硫醚的化學(xué)指紋被它檢測到，而這種分子在地球上幾乎全是由海洋生物所產(chǎn)生的。置信度超過了3的探測底線。然后質(zhì)疑聲馬上就來了，數(shù)據(jù)噪聲比較大，統(tǒng)計波動挺明顯的，非生物生成的可能性也還沒排除。
? ?對系外行星大氣的觀測，本質(zhì)是在數(shù)百光年外的微弱光點上，嗅聞被恒星光過濾過的一絲氣息。信號微弱到令人窒息，噪聲龐雜到令人絕望，每一個結(jié)論都懸在統(tǒng)計置信度的鋼絲上。
? ?巖石行星的大氣信號尤其難捕捉——純二氧化碳大氣甚至對韋布望遠鏡都近乎隱身。目前確認(rèn)擁有大氣的巖石系外行星數(shù)量，仍然是一個令人心悸的數(shù)字：零。
? ?"巖石世界"項目正在挑戰(zhàn)這個空白。韋布與哈勃聯(lián)手，投入約500小時和200小時觀測時間，對9顆緊貼紅矮星運行的巖質(zhì)行星展開系統(tǒng)研究。
? ?要是它們在恒星高能轟擊下能保住大氣，這樣銀河系里宜居的行星或許就會比較多，要是不能保住大氣，這樣生命的棲息地或許就比我們所預(yù)想的要稀少很多。
? ?從熱木星那像煉獄一樣的環(huán)境到溫帶巨行星比較溫和的狀態(tài)，從脈沖星旁邊碳雨紛紛落下、內(nèi)部說不定正在結(jié)晶成鉆石的奇特世界到巖漿海洋上還頑強留存著的薄薄氣體，韋布望遠鏡正在用紅外波段書寫一本前所未有的行星百科全書。

? ?每一顆被觀測的極端世界，都是對"常態(tài)"概念的一次重新定義。未來三到五年，隨著數(shù)據(jù)積累還有大氣環(huán)流模型的迭代，人類有可能弄清楚一個根本性問題，宇宙保留大氣的能力，到底是取決于少數(shù)幾個參數(shù)，還是數(shù)十個變量耦合的混沌過程
? ?HD80606b的超音速風(fēng)暴仍在呼嘯。韋布望遠鏡的紅外之眼已經(jīng)睜開。
? ?聲明：本文的內(nèi)容90%以上為自己的原創(chuàng)，少量素材借助AI幫助。但是，本文所有內(nèi)容都經(jīng)過自己嚴(yán)格審核。圖片素材全部都是來源真實素材簡單加工。所寫文章宗旨為：專注科技熱點的解讀，用簡單的語言拆解復(fù)雜的問題，無低俗等不良的引導(dǎo)，望讀者知悉。
參考文獻及數(shù)據(jù)來源：
? ?【1】詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）對TOI-561b的觀測成果，發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報》
? ?【2】HD 80606 b行星發(fā)現(xiàn)與軌道參數(shù)
? ?【3】JWST對溫帶氣態(tài)巨行星TOI-199b的甲烷探測
? ?【4】JWST對天王星高層大氣的近紅外成像
? ?【5】WASP-39b大氣分子與化學(xué)特征
? ?【6】WASP-121 b晨昏交界帶大氣不對稱性研究，《自然·天文》
? ?【7】WASP-121 b氦尾逃逸觀測，《自然·通訊》
? ?【8】JWST系外行星大氣綜合觀測綜述
? ?【9】脈沖星行星PSR J2322-2650b的碳富集大氣
? ?【10】K2-18b二甲基硫醚探測，《天體物理學(xué)雜志通訊》
? ?【11】WASP-121 b硅一氧化合物首次檢測，《自然·天文學(xué)》
? ?【12】"巖石世界DDT"項目介紹與研究規(guī)劃