系外行星大气中发现强劲超音速风暴

系外行星的大气探测是当下的前沿研究方向。近期，中国科学技术大学天文学系特任教授严飞参与的一项研究工作在系外行星WASP-127b中发现了极其强劲的超音速风暴。这颗气态巨行星赤道处的风速高达每小时3万公里，是迄今为止测量到的最快赤道喷流风速。该发现为我们了解系外行星的气候模式提供了重要的观测依据。

研究团队利用欧洲南方天文台甚大望远镜的CRIRES+高分辨率光谱仪刻画了该行星的大气成分和气候条件。通过观测宿主恒星光线透过行星高层大气时的吸收光谱，研究团队探测到显著的水蒸气和一氧化碳信号。测量到的大气吸收光谱呈现令人诧异的双峰谱线结构，这表明大气的一侧正高速向我们移动，而另一侧则高速远离我们。该现象主要由强劲超音速大气喷流的多普勒效应所引起。测量的喷流以每秒9公里（约每小时3万公里）的速度绕赤道运行，是迄今为止在行星中测量到的最快喷流风速。相比之下，太阳系中的最快风速出现在海王星，仅为每秒0.5公里。

研究团队进一步绘制了行星的气象图，发现WASP-127b的两极比赤道区域更冷。此外，该行星的清晨和黄昏地区之间还存在轻微的温差。这表明该行星跟我们地球以及太阳系的其他行星一样拥有着复杂的气候模式。

近年来，系外行星研究发展非常迅速。十年前，天文学家还主要是测量系外行星的质量和半径。而如今，大望远镜设备已经使科学家能够绘制这些遥远世界的气候图并获取其大气成分。随着下一代更先进观测设备的投入使用，我们将能够解析出更小的类似地球的岩质行星的气候模式。

相关成果于2025年1月21日以“CRIRES+ transmission spectroscopy of WASP-127 b -Detection of the resolved signatures of a supersonic equatorial jet and cool poles in a hot planet”为题发表于《Astronomy & Astrophysics》，并被选为期刊亮点研究成果。