系外行星大氣研究對理解行星形成、演化和宜居性具有重要意義。記者12日從中國科學院紫金山天文臺獲悉，由該臺領銜的研究團隊利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡數據，采用創新的二維大氣反演模型，揭示了熱木星WASP-39 b大氣層晨昏不對稱的現象，并首次引入基于淺水模擬的動力學約束來提供物理上合理的晨昏溫度差異。相關成果近日發表在國際學術期刊《天文學雜志》上。
“受大氣環流影響，系外行星晨昏兩側大氣可能在溫度、成分和氣溶膠特性上存在顯著差異。探測分析不同類型行星的大氣成分和結構，可追溯行星系統的形成歷史與行星遷移路徑，并評估其潛在的生命宜居環境?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國科學院紫金山天文臺研究員季江徽介紹。
WASP-39 b是一顆溫熱的土星質量行星，它圍繞著一顆距離地球約700光年的G型恒星運行，軌道周期約為4天，平衡溫度約為900℃，其大氣層膨脹且相對通透，是研究系外行星大氣成分的理想目標。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡對該行星進行詳細觀測時，在其大氣中探測到水、二氧化硫、二氧化碳等多種分子。論文第一作者、中國科學院紫金山天文臺博士研究生陳紫欣介紹，基于該行星的系統特性，科研團隊構建了4種二維透射光譜模型并與傳統一維方法進行對比。其中，兩種模型創新性地融入了基于淺水模擬的動力學約束，為晨昏溫度差異提供了物理上合理的約束條件，并最終確認了這顆熱木星存在顯著的晨昏大氣不對稱現象，即晨間區域溫度較低、多云且霧霾散射較為強，而傍晚區域溫度更高且相對晴朗。
“研究團隊首次將動力學約束引入系外行星大氣晨昏不對稱的研究中，為理解系外行星大氣環流和成分與氣溶膠分布提供了全新視角。”季江徽表示，這一研究方法為今后對更多熱木星樣本的研究提供了新途徑，有助于深入了解這類行星的大氣晨昏不對稱現象。
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