一項新的研究表明，一顆巨大的超熱外星行星擁有像地球一樣的同溫層。
“這個結果令人興奮，因為它表明我們太陽系中大多數大氣層的一個共同特徵——溫暖的同溫層——也可以在系外行星大氣層中找到，”該研究的合著者、NASA艾姆斯研究中心（位於加利福尼亞州矽谷）的馬克·馬利在一個宣告中說。
馬利補充說：“我們現在可以將系外行星大氣層中的過程與我們太陽系中不同條件下發生的相同過程進行比較。”[相簿：最奇異的外星行星]
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由英國埃克塞特大學的托馬斯·埃文斯領導的研究團隊探測到WASP-121b大氣中水分子的光譜特徵，WASP-121b是一顆距離地球約880光年的氣體巨行星。 這些特徵表明，行星大氣層上層的溫度隨著與行星表面距離的增加而升高。 研究團隊成員表示，在大氣層的底層，對流層中，溫度隨著海拔的升高而降低。
WASP-121b 離其主恆星非常近，每 1.3 天完成一次軌道執行。 這顆行星是一顆“熱木星”； 研究人員表示，其大氣層頂部的溫度高達 4,500 華氏度（2,500 攝氏度）。
埃文斯告訴 Space.com：“[關於]熱木星中是否會形成同溫層，一直是至少自 2000 年代初以來系外行星研究中的主要未決問題之一。” “目前，我們對系外行星大氣層的理解非常基礎和有限。 我們能夠獲得的每一條新資訊都代表著向前邁出的重要一步。”
瑞士伯爾尼大學的凱文·亨格說，這項發現也很重要，因為它表明可以詳細分析遙遠系外行星的大氣層，他不是該研究團隊的成員。
亨格告訴 Space.com：“這是通往我們都認同的最終目標的重要技術里程碑，這個目標是，將來，我們可以應用完全相同的技術來研究類地系外行星的大氣層。” “我們想測量類地行星的凌星現象。 我們想弄清楚大氣層中存在哪些型別的分子，在我們做到這一點之後，我們想邁出最終的非常重要的一步，那就是看看這些分子特徵是否可以表明生命的存在。”
研究人員表示，現有技術尚不允許對小型岩石系外行星進行此類研究。
埃文斯說：“我們專注於這些大型氣體巨行星，它們由於靠近恆星而被加熱到非常高的溫度，僅僅是因為它們是當前技術最容易研究的。” “我們只是試圖儘可能多地瞭解它們的基本屬性並完善我們的知識，並希望在未來幾十年內，我們可以開始轉向更小更冷的行星。”
WASP-121b 的大小几乎是木星的兩倍。 從地球的角度來看，這顆系外行星會凌星，或從其主恆星表面穿過。 埃文斯和他的團隊能夠使用 NASA 的哈勃太空望遠鏡上的紅外光譜儀觀測到這些凌星現象。
埃文斯說：“透過觀察行星不在恆星後面和在恆星後面時系統亮度的差異，我們能夠計算出行星本身的亮度和光譜。” “我們使用這種方法在波長範圍內測量了行星的光譜，該波長範圍對水分子的光譜特徵非常敏感。”
埃文斯說，該團隊觀察到發光水分子的特徵，這表明 WASP-121b 的大氣溫度隨著海拔的升高而升高。 他解釋說，如果溫度隨著海拔的升高而降低，紅外輻射將在某個時刻穿過較冷的水蒸氣區域，這將吸收光譜中負責發光效應的部分。
在其他熱木星上已經發現了同溫層的跡象，但新的結果是迄今為止最有說服力的證據，埃文斯說。
他說：“這是首次在系外行星大氣層中清晰地完成，這就是為什麼它是迄今為止系外行星同溫層的最有力證據。”
他補充說，隨著下一代天文臺的到來，例如 NASA 的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和大型地面天文臺，如巨型麥哲倫望遠鏡 (GMT)、歐洲極大望遠鏡 (E-ELT) 和三十米望遠鏡 (TMT)，研究人員可能能夠更接近研究更像地球的行星。 JWST 計劃於明年年底發射，而 GMT、E-ELT 和 TMT 預計將於 2020 年代初期至中期上線。
這項新研究於週三（8 月 2 日）在《自然》雜誌線上發表。
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