一项新的研究表明，一颗巨大的超热外星行星拥有像地球一样的同温层。
“这个结果令人兴奋，因为它表明我们太阳系中大多数大气层的一个共同特征——温暖的同温层——也可以在系外行星大气层中找到，”该研究的合著者、NASA艾姆斯研究中心（位于加利福尼亚州硅谷）的马克·马利在一个声明中说。
马利补充说：“我们现在可以将系外行星大气层中的过程与我们太阳系中不同条件下发生的相同过程进行比较。”[图库：最奇异的外星行星]
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由英国埃克塞特大学的托马斯·埃文斯领导的研究团队探测到WASP-121b大气中水分子的光谱特征，WASP-121b是一颗距离地球约880光年的气体巨行星。 这些特征表明，行星大气层上层的温度随着与行星表面距离的增加而升高。 研究团队成员表示，在大气层的底层，对流层中，温度随着海拔的升高而降低。
WASP-121b 离其主恒星非常近，每 1.3 天完成一次轨道运行。 这颗行星是一颗“热木星”； 研究人员表示，其大气层顶部的温度高达 4,500 华氏度（2,500 摄氏度）。
埃文斯告诉 Space.com：“[关于]热木星中是否会形成同温层，一直是至少自 2000 年代初以来系外行星研究中的主要未决问题之一。” “目前，我们对系外行星大气层的理解非常基础和有限。 我们能够获得的每一条新信息都代表着向前迈出的重要一步。”
瑞士伯尔尼大学的凯文·亨格说，这项发现也很重要，因为它表明可以详细分析遥远系外行星的大气层，他不是该研究团队的成员。
亨格告诉 Space.com：“这是通往我们都认同的最终目标的重要技术里程碑，这个目标是，将来，我们可以应用完全相同的技术来研究类地系外行星的大气层。” “我们想测量类地行星的凌星现象。 我们想弄清楚大气层中存在哪些类型的分子，在我们做到这一点之后，我们想迈出最终的非常重要的一步，那就是看看这些分子特征是否可以表明生命的存在。”
研究人员表示，现有技术尚不允许对小型岩石系外行星进行此类研究。
埃文斯说：“我们专注于这些大型气体巨行星，它们由于靠近恒星而被加热到非常高的温度，仅仅是因为它们是当前技术最容易研究的。” “我们只是试图尽可能多地了解它们的基本属性并完善我们的知识，并希望在未来几十年内，我们可以开始转向更小更冷的行星。”
WASP-121b 的大小几乎是木星的两倍。 从地球的角度来看，这颗系外行星会凌星，或从其主恒星表面穿过。 埃文斯和他的团队能够使用 NASA 的哈勃太空望远镜上的红外光谱仪观测到这些凌星现象。
埃文斯说：“通过观察行星不在恒星后面和在恒星后面时系统亮度的差异，我们能够计算出行星本身的亮度和光谱。” “我们使用这种方法在波长范围内测量了行星的光谱，该波长范围对水分子的光谱特征非常敏感。”
埃文斯说，该团队观察到发光水分子的特征，这表明 WASP-121b 的大气温度随着海拔的升高而升高。 他解释说，如果温度随着海拔的升高而降低，红外辐射将在某个时刻穿过较冷的水蒸气区域，这将吸收光谱中负责发光效应的部分。
在其他热木星上已经发现了同温层的迹象，但新的结果是迄今为止最有说服力的证据，埃文斯说。
他说：“这是首次在系外行星大气层中清晰地完成，这就是为什么它是迄今为止系外行星同温层的最有力证据。”
他补充说，随着下一代天文台的到来，例如 NASA 的詹姆斯·韦伯太空望远镜和大型地面天文台，如巨型麦哲伦望远镜 (GMT)、欧洲极大望远镜 (E-ELT) 和三十米望远镜 (TMT)，研究人员可能能够更接近研究更像地球的行星。 JWST 计划于明年年底发射，而 GMT、E-ELT 和 TMT 预计将于 2020 年代初期至中期上线。
这项新研究于周三（8 月 2 日）在《自然》杂志在线发表。
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