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盡管目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多系外行星，其中不乏靠近宿主恒星的高溫天體，但熱成這樣的還真是少數(shù)。在觀測到WASP-121b后，天文學(xué)家們最先想到的大概就是這句話吧。

WASP-121b在2015年的時候就被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了，距離我們大約850光年。它的直徑大約是木星的1.81倍，質(zhì)量也比木星大了18%左右。最令人驚訝的是，它距離自己的宿主恒星非常近，大概只有0.02544天文單位，也就是380萬公里，僅僅是地月距離的10倍，只有水星和太陽平均距離的6.6%。因此，它的公轉(zhuǎn)速度也非?？?，只需要1.27個地球日就能度過它自己的一年。

它的宿主恒星也不含糊，是一顆直徑有太陽1.46倍、質(zhì)量是太陽1.35倍的恒星，其表面溫度也比太陽更高，達(dá)到了6460K。在距離這樣的宿主恒星如此近距離的情況下，WASP-121b的溫度自然也低不了。觀測結(jié)果表明，它的表面溫度達(dá)到了2500-3000攝氏度！從溫度到體積，WASP-121b都完美地符合了熱木星這個行星分類的特征。

盡管這還不是我們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最高溫行星，但仍然令科學(xué)家吃了一驚。要知道，這個溫度已經(jīng)比一些恒星還要高了，占據(jù)銀河系大部分的紅矮星中有相當(dāng)一部分都達(dá)不到3000℃。

另外，因為過于靠近宿主恒星，WASP-121b受到的潮汐力也更大，這就導(dǎo)致它被拉得很扁，就像是宇宙中的橄欖球。

對于這樣極端的天體，天文學(xué)家們一直是非常好奇的，因此對它也非常關(guān)注。2017年的時候，他們在WASP-121b上發(fā)現(xiàn)了水的痕跡，這也是第一顆在平流層被發(fā)現(xiàn)水的系外行星。不過，鑒于它表面的恐怖溫度，這些水對于生命來說已經(jīng)毫無意義。

不過，它的大氣之中還有其他值得注意的地方。根據(jù)早期的觀測結(jié)果，科學(xué)家們在它的大氣之中發(fā)現(xiàn)了稀有金屬釩。釩的沸點在3000℃左右，因此它在WASP-121b上確實可能以氣體的形式存在于大氣之中。

檢測系外行星的大氣成分并不是一件容易的事，畢竟它們距離地球太遠(yuǎn)了。但是，科學(xué)家們還是找到了方法，那就是光譜檢測。當(dāng)光線穿過不同氣體的時候，某些波長的光就會被吸收或者增強(qiáng)，最終產(chǎn)生不同的光譜，科學(xué)家可以通過這些光譜反推出氣體的成分。

想要采用光譜法，那就需要一個重要條件，那就是光線穿過系外行星大氣層。好在，系外行星的旁邊還有宿主恒星。不過，只有在系外行星的軌道平面大致經(jīng)過地球位置的時候，我們才能看見系外行星運(yùn)行到宿主恒星和地球之間，這就是所謂的掩星。在掩星的時候，宿主恒星的光線就會穿透系外行星，來到地球，供科學(xué)家分析研究。

說起來簡單，但是執(zhí)行起來難度依然非常大。這是因為，這些光本來就非常微弱，而且在穿越了茫茫宇宙之后，勢必會伴隨著很多的噪音。因此，在接收到信號之后，科學(xué)家首先要給它們進(jìn)行降噪處理。

降噪的方法很簡單，那就是通過多次拍攝來實現(xiàn)。如果我們拍攝10次掩星的光譜，然后疊加，那么光譜的強(qiáng)度就會變成10倍。同時，由于這些噪音不是隨時存在的，所以并不會被增強(qiáng)，或者說很容易被科學(xué)家辨識并抹去。

（圖片說明：科學(xué)家模擬WASP-121b掩星效果）

這就對系外行星有一定的要求了，那就是公轉(zhuǎn)周期必須短。如果是像地球這樣一年公轉(zhuǎn)一圈的系外行星，拍攝10次就是10年；如果是木星這樣公轉(zhuǎn)周期是12年的，恐怕一位天文學(xué)家一輩子也拍攝不到幾張。而像WASP-121b這樣一天多一點就能公轉(zhuǎn)一圈的系外行星，就是利用這個方法進(jìn)行觀測的絕佳對象了。

為了獲得WASP-121b的增強(qiáng)光譜，瑞士伯爾尼大學(xué)和日內(nèi)瓦大學(xué)的天文學(xué)家Jens Hoeijmakers和他的團(tuán)隊利用歐洲南方天文臺La Silla 3.6米望遠(yuǎn)鏡上的HARPS光譜儀，對它的三次掩星進(jìn)行了拍攝以及重新處理，獲得了一些有趣的發(fā)現(xiàn)。

分析結(jié)果表明，WASP-121b的大氣中不僅有釩，而且還有許多其他金屬，如鐵、鉻、鈣、鈉、鎂和鎳等。另外，和之前的研究結(jié)果一樣，他們沒有在這里發(fā)現(xiàn)鈦。這些金屬元素?zé)o一例外，沸點都在3000℃以下，因此可以蒸發(fā)到大氣中，在WASP-121b的上空構(gòu)成了有趣的“金屬雞尾酒”。而且，由于距離宿主恒星過于接近，WASP-121b上大量普通的氣體分子都被吹散，因此大氣中的金屬氣體比例極高。

Hoeijmakers說：“由于WASP-121b的各個角落都如此高溫，這些金屬全部都蒸發(fā)了，這就導(dǎo)致了這顆系外行星的大氣層充滿了金屬的氣體?！?/span>

熱木星是宇宙中一種非常常見的天體，但又是太陽系所不具備的。因此，這種對大氣層的分析可以很好地幫助我們了解這種神秘的行星。沒有人知道這些熱木星為何能夠在距離宿主恒星如此近的位置上，通過對它們大氣層的研究，或許可以幫助科學(xué)家搞清楚：這些熱木星到底是一出生就位于如此靠近宿主恒星的位置上，還是出生在遙遠(yuǎn)的地方，后來慢慢遷移到這里的。

這也有助于我們了解太陽系的演化過程，我們需要知道，到底是什么原因?qū)е绿栂禌]有熱木星出現(xiàn)。如果太陽系真的曾經(jīng)擁有一顆熱木星，地球是否還能孕育生命呢？

另外，這樣的光譜分析，也是科學(xué)家繼續(xù)發(fā)展的一個方向。未來他們會繼續(xù)致力于提高這些光譜儀的精度，從而檢測到更多種的元素、物質(zhì)，包括氧氣和甲烷等對于孕育早期生命必不可少的分子，這對于我們尋找地外生命來說同樣十分重要。

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