一个国际研究团队，包括亚利桑那大学的天文学家，利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜，观察到一颗热的、独特膨胀的系外行星的大气层。这颗系外行星的体积与木星相当，但质量仅为木星的十分之一，其大气层呈现出东西不对称的特征，显示出两侧存在显著差异。
研究成果已发表在《自然天文学》期刊上。
“这是首次从太空观察到任何系外行星在凌日时的东西不对称性，”该研究的主要作者马修·墨菲表示，他是亚利桑那大学斯图尔特天文台的研究生。凌日是指行星经过其恒星前方的现象，类似于月亮在日食期间的经过。
墨菲指出：“我认为从太空进行的观测相比地面观测有许多不同的优势。”
系外行星的东西不对称性是指在行星的东半球和西半球之间观察到的大气特征差异，如温度或云层特性。确认这种不对称性对于理解系外行星（存在于我们太阳系之外的行星）的气候、大气动力学和天气模式至关重要。
系外行星WASP-107b被其恒星潮汐锁定，意味着它始终以同一面朝向其恒星。这颗潮汐锁定的系外行星的一个半球永远面对恒星，而另一个半球则始终背对，这导致了其永久的白昼和黑夜。
墨菲和他的团队在詹姆斯·韦伯太空望远镜上应用了透射光谱技术。墨菲表示，这是天文学家深入了解其他行星大气成分的主要工具。当这颗行星经过其主星时，望远镜拍摄了一系列快照，记录了这颗行星的大气信息。
借助新技术和詹姆斯·韦伯太空望远镜前所未有的精度，研究人员能够分离大气东西两侧的信号，更加专注于观察系外行星大气中发生的特定过程。
墨菲表示：“这些快照为我们提供了关于系外行星大气中气体、云层、大气结构、化学成分及其在不同阳光照射下变化的丰富信息。”
WASP-107b的独特之处在于其密度极低，引力相对较小，导致其大气层比其他同质量的系外行星更为膨胀。
“在我们自己的太阳系中没有类似的行星。即使在系外行星中，它也是独一无二的，”墨菲说。
WASP-107b的温度约为890华氏度，介于我们太阳系的行星和已知最热的系外行星之间。
墨菲表示：“传统上，我们的观测技术对这些中间行星的效果不佳，因此我们终于可以开始回答许多令人兴奋的开放性问题。例如，我们的一些模型表明，像WASP-107b这样的行星根本不应存在这种不对称性，因此我们学到了新的知识。”
研究报告的合著者、威斯康星大学麦迪逊分校的天文学助理教授托马斯·比蒂表示，研究人员已对系外行星进行了近20年的研究，地面和太空的多次观测帮助天文学家推测了系外行星的大气层特征。
比蒂说：“但这是我们第一次从太空直接以透射光谱的形式观察到这些类型的不对称性，这是我们了解系外行星大气成分的主要方式，实在令人惊叹。”
墨菲和他的团队一直在分析他们收集的观测数据，并计划对这颗系外行星进行更深入的研究，包括额外的观测，以了解导致这种不对称的原因。
墨菲表示：“对于几乎所有的系外行星，我们甚至无法直接观察它们，更不用说了解它们的两侧发生了什么。这是我们首次能够对系外行星大气中发生的事情进行更局部的观察。”
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