科学家通过韦布望远镜揭示“地狱星球”WASP-121b 的起源历程

6月7日消息，英美澳等多国科研人员组成的联合团队利用詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST）对系外行星WASP-121b（又称Tylos）展开了研究，首次在其大气中检测到硅一氧化合物，并揭示了该行星的起源历程及其地狱般的极端环境。
相关成果已于本周一发表于《自然・天文学》和《天文学杂志》期刊（附论文地址：https://doi.org/10.1038/s41550-025-02513-x）。WASP-121b是一颗气态巨行星，质量约为木星的1.2倍，直径约为木星的1.8倍。它距离太阳系约880光年，以30.5小时的周期绕其母星公转，因其极端高温和极端天气而被称为“地狱星球”。由于距离母星极近（仅约母星直径的2倍），WASP-121b行星被潮汐锁定：一侧永久处于白昼状态（日侧），另一侧永远处于黑夜状态（夜侧）：

日侧温度：约3000°C，足以使铁以熔融态降落（铁雨）。夜侧温度：约1500°C，存在超强飓风，远超太阳系风暴强度。

得益于JWST的近红外光谱仪（NIRSpec），科学家们首次在WASP-121b日侧大气中检测到硅一氧化合物（SiO）气体。这是该分子在任何已知行星大气中的首次明确发现。SiO通常以固态存在于恒星或岩石中。研究团队认为，它源自富含硅酸盐的小行星（如石英）坠入行星大气后，在高温下蒸发为气态。英国伯明翰大学天文学家AnjaliPiette表示：“在WASP-121b大气中发现SiO具有开创性意义……这并非地外生命的迹象，而是行星形成过程的化学证据。”另外，科学家还在夜侧大气中意外检测到丰富的甲烷（CH₄）气体，对现有观点提出挑战：

矛盾点：甲烷在高温下极不稳定，本应在日侧分解并在夜侧近乎消失。新机制：团队认为，夜侧存在强烈的垂直气流，将甲烷从深层低温大气快速输送至上层。

澳大利亚纽卡斯尔大学ThomasEvans-Soma表示：“这一发现挑战了系外行星动力学模型，需引入强垂直混合机制解释夜侧甲烷的持续存在。”科研团队通过分析水蒸气、一氧化碳、甲烷和SiO的丰度，团队重建了WASP-121b的成长历程：

诞生位置：在行星系统的寒冷外围区域形成（类似太阳系中木星与天王星之间的区域），该区域温度允许水冰冻结，但甲烷可维持气态。物质积累：早期吸积富含甲烷的冰和重元素，形成独特化学特征。向内迁移：受引力扰动（可能与其他行星相互作用），向母星螺旋迁移。成分变化：迁移中，富含氧的水冰卵石供应中断，但行星继续吸积富碳气体，导致其大气碳氧比高于母星。