1300 光年外的“棉花糖”系外行星，大气带有凸起的“宝石”结构

IT之家 10 月 18 日消息，天文学家利用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）获取的数据，揭示了一颗奇特、炽热行星部分大气层的秘密，这颗行星的密度类似棉花糖。

这颗被韦布红外望远镜持续观测的系外行星名为 WASP-17b，距离地球约 1300 光年。其质量约为木星的 0.8 倍，但直径却大约是木星的两倍，属于“超蓬松行星”，质地类似棉花糖。WASP-17b 极其靠近母恒星，不到 4 个地球日即可完成一圈公转；如此近的距离，也让这颗“热木星”温度急剧上升。

这颗系外行星环境极端，大气结构与众不同也就不足为奇。科研团队采用一种名为透射串（transmission strings）的新技术，绘制出 WASP-17b 大气轮廓。研究发现，这颗行星的大气呈环状，环上还有多处凸起的“宝石状”结构。

团队成员、布里斯托大学的汉娜·韦克福德（Hannah Wakeford）在声明中表示：“行星性情多变，大气复杂且混乱。所有观测数据相互印证，为我们展现了这颗千光年之外巨型行星结构化、动态变化的画面，实在令人振奋。”

WASP-17b 距离母恒星极近，处于潮汐锁定状态：行星一面永久朝向恒星，昼侧持续遭受恒星辐射轰击；另一面则是温度更低的夜侧，永远朝向宇宙深空。

研究人员构建了这颗系外行星大气极其完整的三维视图，发现理论与模型预测一致：WASP-17b 大气的化学成分和温度，在昼侧与夜侧之间存在明显差异。

这项观测得以实现，得益于透射串技术：在 WASP-17b 从恒星前方凌日时，从多个角度捕捉行星大气边缘（临边）的光线成分。该方法优于传统手段——传统模型仅能对整个大气临边的光线取平均值进行分析。

康奈尔大学的莉莉·奥尔德森（Lili Alderson）说：“我们不再假设大气是各处半径一致的圆环。这项新技术可以提取从行星中心到大气边缘不同距离上的信息，沿着大气边缘一圈一圈解析。”

“简单来说，我们不再只看到一个环，还能定位环上‘宝石’所在的位置。”

模型显示，这类“宝石”结构形成于行星热气流抵达赤道和夜侧的区域，低温一侧的大气在此发生膨胀。

奥尔德森表示：“理论预测行星晨昏两侧会存在巨大温差，WASP-17b 的观测结果和该趋势高度吻合，几乎完全符合我们的预期。”

透射串技术的成功应用，为 NASA 系外行星目录里 6000 多颗天体的大气建模迈出激动人心的一步。

奥尔德森总结道：“这项研究证实行星确实是三维天体；在环绕恒星运行的过程中，理论预测的现象真实发生。从单纯的模拟推演，到亲眼观测到实况，完全是两回事。”

IT之家注意到，该团队的研究已于 10 月 14 日周三发表在《自然·天文学》（Nature Astronomy）期刊。

参考资料：

• https://www.nature.com/articles/s41550-026-02986-4