对于遥远的流浪行星SIMP-0136来说，天气预报显示有云、酷热和壮观的极光，让人联想到地球上的北极光。这份超凡脱俗的天气报告得益于詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），其仪器精确到足以探测到行星大气中最微小的变化。
在发表在《天文学与天体物理学》上的一项新研究中，SIMP-0136的最新观测揭示了研究人员认为正在加热其平流层的极光活动。由于其快速旋转，这颗行星的极光以及斑驳云层等其他独特特征得以显现。
SIMP-0136的独特特征
SIMP-0136位于银河系中距地球20光年处，被认为是一颗流浪行星（或自由漂浮行星），这意味着它不与任何恒星绑定。这颗行星的质量约为木星的13倍，具备使其成为完美研究对象的所有条件。它异常明亮，而且由于其高度隔离，不受光污染的影响。
SIMP-0136的自转周期也很快，仅为2.4小时，这对研究人员来说是一个有益的因素。通过观察其完整的自转，研究人员发现了数百条光变曲线，它们代表了亮度的变化，以各种红外波长（或颜色）的形式呈现。
这些模式描绘了行星的特征，类似于蓝色表示地球海洋，而绿色和棕色表示土壤或植被。
“不同波长的光与不同的大气特征相关。类似于观察地球表面颜色的变化，SIMP-0136颜色的变化是由大气性质的变化驱动的，”这项新研究的主要作者，都柏林圣三一学院的博士后研究员Evert Nasedkin在一份声明中说。“因此，通过使用尖端模型，我们可以推断出大气的温度、化学成分以及云层的位置。”
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旋转风暴和加热极光
参与这项新研究的研究人员能够精确测定SIMP-0136上小于5摄氏度的温度变化。他们表示，导致这些温度变化的行星化学成分变化，与旋转进入视野的风暴有关。
“这些是迄今为止对任何系外天体大气进行的最精确测量之一，也是首次直接测量大气性质的变化，”Nasedkin说。
SIMP-0136也显示出由电子与大气相互作用产生的极光活动。研究人员推测，极光正在导致行星平流层中出现热点，这在木星上已经观察到。木星的极光已知会加热其上层大气，尽管这种现象背后的机制尚未完全理解。
奇异云彩的拼凑
对SIMP-0136的观测也揭示了其云层的工作方式；与地球上云层覆盖范围多样不同，SIMP-0136拥有持续的云层覆盖。由于该行星高达825°C（1517°F）的高温，其云层也与地球上的云层截然不同。
研究人员从SIMP-0136观测到的各种波长帮助他们追踪了云层的位置及其构成。一组源自大气深处的波长代表由铁颗粒组成的斑驳云层。其他波长则与由微小硅酸盐颗粒组成的高层云层有关，类似于海滩上的沙子。
除了斑驳的云层和温度波动，这些波长还反映了行星大气中的碳化学，指示了甲烷和一氧化碳的不同水平。
研究人员表示，研究像SIMP-0136这样的系外行星上发生的天气和化学过程，将是未来一项至关重要的任务，尤其是随着“极大望远镜”等新项目的启动。
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- 天文学与天体物理学。JWST天气报告：获取SIMP-0136的温度变化、极光加热和静态云层覆盖情况
- 美国国家航空航天局。美国国家航空航天局的韦伯望远镜揭示了无恒星超级木星的复杂大气层
