撰文：布雷利.刘易斯           2023年5月16日

一位艺术家对笼罩在朦胧的大气层中的，迷你海王星行星的印象。（图片：宇航局/喷气推进实验室加州理工学院/R.Hurt（IPAC））

天文学家终于可以凝视着系外行星GJ 1214b上的云层，这是一颗围绕着大约40光年的外恒星旋转的，迷你海王星行星。迷你海王星行星，就像我们熟悉的气态巨星的缩小版一样，是我们银河系中常见的行星类型，但由于我们自己的太阳系中没有，这些世界在很大程度上仍然是科学家们的好奇所在。

此前对这颗遥远行星的观测，被厚厚的云层所阻碍，但强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的红外热视觉，使天文学家能够通过雾霾找到新的视角。美国国宇航局的研究人员表示，5月10日发表在《自然》杂志上的研究结果显示，GJ 1214b的大气层是由蒸汽组成的，暗示其过去可能是一个“水世界”。

美国宇航局喷气推进实验室的系外行星研究员罗波.泽尔姆在一份声明中说：“在过去的近十年里，我们对这颗行星唯一的真正了解,是其大气层多云或朦胧。”该团队使用JWST的中红外仪器（MIRI），绘制了这颗行星在轨道上移动时的温度图，捕捉了它白天和夜晚的信息，使天文学家能够弄清楚它是由什么组成的。

GJ 1214b上的温度，从白天到晚上急剧变化，白天温度高达535华氏度（280摄氏度），然后在晚上冷却100华氏度以上。想象一下，地球上有一天白天酷热难耐，然后一夜之间又下起暴雪——这就是100度的温差！在GJ 1214b上，这种巨大的温度波动表明，该行星的大气层不可能只是轻氢分子；相反，必须有其他东西，比如水或甲烷。研究人员认为这一发现是了解这颗行星过去的一条有趣线索，因为大气层与这颗恒星的成份不匹配。

该研究的主要作者、马里兰大学天文学家伊莱扎.肯普顿在声明中表示，GJ 1214b“要么从富含氢气的大气层开始，就失去了大量氢气；要么从更重的元素开始——更多冰、更富水的材料——形成”。她补充道：“如果你发现一颗非常富含水的行星，最简单的解释是，它在离宿主恒星更远的地方形成。”

天文学家对GJ 1214b还有很多要弄清楚的地方，但他们希望在不久的将来用JWST观测到更多的迷你海王星行星。根据肯普顿的说法，他们希望找出一个“一致的故事”，讲述给你海王星行星是如何被创造出来的，以及这颗特殊的海王星行星是如何在如此多的水下结束的。