类木行星WASP-121b的奇异世界

北辰

天文学家一直在仰望星空，想为人类找到一个宜居的家园。如今，他们已经找到了很多太阳系以外的行星。但出乎意料的是，他们并未找到多少像地球这样的岩石固体行星，找到的都是一些意想不到的庞然大物，像我们太阳系的木星那样，是由气体构成的“虚胖子”，我们一般称呼它们为“类木行星”。

这些巨行星不发光，但会发热。它们围绕在恒星的身边，从恒星那里吸收了很多的热量，继而发热并放射出红外线。红外观测技术可以告知我们那里的信息，从而进一步推测那里的真实情况。借助这种技术，天文学家终于认识到“大块头有大智慧”，其中类木行星WASP-121b就构筑了一个非常奇异的世界，完全不同于我们的认知，让人大开眼界。

类木行星WASP-121b 体积巨大

WASP-121b是一颗太阳系以外的行星，在2015年被发现之后，就受到了天文学家的关注。他们使用红外线望远镜研究这颗类木行星。这颗行星质量为木星的1.18倍，半径为木星的1.81倍。它的恒星WASP-121A距離地球880光年，和太阳类似，并没有什么过人之处。但令人感到新奇的是这颗行星围绕着恒星运转的周期是30.6小时，也就是说，那里的一年只有30.6小时。

出现这么快的公转速度，是因为WASP-121b距离恒星WASP-121A实在太近了，它的轨道始终处于引力锁定状态，也只有这样，它才能与WASP-121A保持稳定的距离。否则，它会远离恒星的引力，飞向无尽的宇宙深处;或者，会逐渐靠近恒星，最终坠落到恒星上。无论是哪一种结局，都是十分漫长的过程。也正是因为与恒星的距离太近，它被恒星的引力拖拽得有点变形。严格来说，它是一个椭圆形的星球，就像是一枚鸡蛋在自己的轨道上向前滚动。

WASP-121b在环绕恒星的运行中，只能一面对着恒星，另一面背对着恒星。其中，面对着恒星的一面永远都是白天，背对着恒星的一面永远都是黑夜。因此，这颗行星上没有日夜轮回的变化，是一颗单调的行星。

2017年，天文学家发现，WASP-121b的云层中出现了水分子，这是首次在行星上发现水分子。

水分子当然不能直接被天文学家观测到，但水分子的光谱明确地向我们宣告它的存在，这个消息传来引发了很大的震动，似乎距离发现外星生命又进了一步。但是天文学家们清楚地认识到，WASP-121b上不可能出现外星生命。这是因为那里的温度实在是太高了，是生命的禁区。

天文学家们认为，WASP-121b有独特的“降雨”方式。因为这是一颗气体星球，没有固定的陆地，所以地面上不会积蓄水分，也就不可能存在地球上的降雨模式。水蒸气自有一个匪夷所思的循环过程。

这个星球面向恒星的一面温度实在太高了，水分子被极高的温度撕裂，变成了氧原子和氢原子。这些原子会随着大气环流被吹到黑暗的一面，那里的温度相对较低，氧原子和氢原子重新结合成水分子。由于黑半球与白半球的温度存在很大的落差，导致了弥漫全球的大风。大风把水分子吹拂到白天的一面，再一次受到高温的炙烤，变成氢原子和氧原子，这就形成了循环。这种循环大概每20个小时就会完成一个周期。水分子的光谱通常出现在这个星球黑白分界的地方，也会出现在黑夜的地方。

WASP-121b 从恒星WASP-121A 身边经过

科幻作家想象的炙热行星

WASP-121b是一个奇妙的星球，是迄今天文学家研究最为透彻的太阳系外的行星。在它的大气层中，发现了钒、铁、铬、钙、钠、镁、镍、铝和钛。这就意味着这里包含着氧化铝，很可能会与钒、铁、铬或钛等杂质混合在一起，而这正是红宝石和蓝宝石的成分。这些金属元素被高温熔化成一大片混杂的气体，当环球的大风暴把它们吹到黑半球的时候，就会凝结成宝石。

人们常说，夜空中的星星就像是宝石，但在这个星球上则正好相反，这些宝石像是星星，它们会在高处反射恒星的光芒，就像星星那样璀璨夺目。如果宝石的质量超过了大气的承载能力，那么它们就会从天空中坠落下来。于是，这个星球就下起了宝石雨。

此外，还有少量的重金属元素在大气层中化成了蒸汽，受到恒星WASP-121A的吸引，一点点地飞升到太空。流失的物质弥漫在WASP-121b身边，阻挡了真实的星空。于是，这些正在落下的宝石，以及没有落下的宝石更为明亮，闪烁的光芒更像是黑半球夜空中的星星。

WASP-121b 环绕恒星WASP-121A一周的变化