天文学家在系外行星WASP-76 b上发现了铁风，揭示了铁雨等极端大气现象和独特的"彩虹"效应。利用ESPRESSO摄谱仪等先进仪器，这些发现有助于我们了解系外行星的气候，为三维气候建模提供了关键数据，并增强了我们对超热气体巨行星动态的了解。
WASP-76 b 自 2013 年被发现以来一直是众多研究的主题。那里的温度高达2400摄氏度。图片来源：© Tania Cunha (Planetário do Porto - Centro Ciência Viva/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
超热系外行星WASP-76 b自2013年被发现以来一直是众多研究的主题，揭示了许多极端大气现象。包括联合国大学在内的国际研究小组此前的研究发现，其夜间一侧存在铁雨，其高层大气中存在钡，其昼夜两侧的交界处存在"彩虹"。
"关于 WASP-76 b 的研究向我们展示了超热木星上的大气条件有多么极端，"联合国大学理学院天文学系副教授、NCCR PlanetS 成员兼该研究的共同作者 David Ehrenreich 解释说。"对这类行星的深入分析为我们更好地了解整个行星气候提供了宝贵的信息。"
在这项新的研究中，天文学家小组通过在可见光下以高光谱分辨率对温度为2400摄氏度的WASP-76 b进行观测，重点研究了它的白昼面。主要结果是探测到一股铁原子从行星大气的下层向上层移动。
"这是首次对这颗系外行星的日面进行如此详细的光学观测，提供了有关其大气结构的关键数据，"在联合国大学理学院天文学系长期访问的西班牙天文与科学研究所（IA）博士生、该研究的第一作者安娜-丽塔-科斯塔-席尔瓦（Ana Rita Costa Silva）解释说。"我们的观测结果表明存在强大的铁风，可能是由大气中的热点推动的。"
这一突破得益于以精确和稳定著称的 ESPRESSO 摄谱仪的使用。该仪器主要由联合国大学制造，安装在位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）上，用于获取这颗行星的高分辨率光谱。通过分析这些光线，研究小组能够确定行星大气中铁移动的化学特征。这种被称为高分辨率发射光谱的技术，对于研究系外行星的大气层特别有效。
"ESPRESSO能够进行如此精确的测量是至关重要的，"UNIGE理学院天文学系副教授、NCCR PlanetS成员兼该研究的合著者Christophe Lovis说。"这种精确度使我们能够以前所未有的详细程度探索系外行星（如 WASP-76 b）大气中的动态过程。"
对WASP-76 b的连续发现为更好地了解系外行星的气候铺平了道路，特别是在气态巨行星受到来自其主恒星的极端辐照的情况下。对大气风及其化学成分的详细测绘正在帮助天文学家建立这些遥远世界演变的完整模型。
通过探测WASP-76 b上的铁风，天文学家们为建立这颗系外行星气候的三维模型提供了重要的新信息，这将有助于他们预测其他遥远行星上的类似现象。
DOI: 10.1051/0004-6361/202449935
编译自/ScitechDaily