科学家利用詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）对一颗名为WASP121b的超热气态巨行星展开观测，发现其大气层在日出与日落区域存在显著差异。这颗系外行星距离地球约850光年，因与宿主恒星的极端接近距离，形成了永久的昼夜半球——一面始终被恒星炙烤，另一面则长期处于黑暗之中。
研究团队通过分析WASP121b凌日期间恒星红外光的变化，捕捉到大气层对光线的吸收特征。数据显示，行星傍晚侧（日落区域）比早晨侧（日出区域）吸收更多红外辐射。这一现象与理论预测一致：强风将昼侧的热量向东输送，导致傍晚侧大气膨胀，表观尺寸增大，从而拦截更多恒星光线。德国海德堡马克斯普朗克天文研究所的西里尔·加普指出：“这是首次通过直接观测证实，极端潮汐锁定行星的晨昏线两侧存在如此剧烈的温度与化学差异。”
观测还揭示了大气成分的动态变化。凌日结束时，一氧化碳（CO）的信号显著增强，但研究人员认为这并非实际含量增加，而是温度升高导致的光谱特征变化。与此同时，水分子（H₂O）在高空大气中的含量下降，表明高温已将其分解为氢和氧。这一发现为强风加热昏侧提供了额外证据。
WASP121b的昼夜温差堪称极端：昼半球平均温度达2770开尔文（约2500℃），足以熔化大多数金属；而夜半球温度骤降至1000开尔文（约725℃）。这种差异源于行星与恒星的近距离——仅1.9个恒星直径，导致其自转与公转周期同步为约30小时，始终以同一面朝向恒星。凌日期间，行星自转约30度，使天文学家得以扫描大气层的不同经度区域。
研究团队通过大气模型模拟热量传输，发现理论预测的温差幅度小于实际观测值。这促使他们探索额外冷却机制，例如矿物云的影响。此前研究提出，WASP121b的高空可能存在由硅酸盐（如橄榄石、辉石）构成的云层，这些云粒能反射红外辐射，使大气显得比实际更冷。尽管修改后的模型与观测数据更吻合，但科学家强调，需更精密的建模技术才能确认云层的存在。
这项突破不仅深化了对超热气态巨行星的理解，也为研究其他极端系外行星开辟了新途径。研究人员已锁定更多目标——具备类似温度与自转条件的行星，计划通过相同方法构建大气变化数据库，探寻极端环境下的普遍规律。詹姆斯·韦伯空间望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）在此次研究中发挥了关键作用，其高分辨率观测能力使科学家能够逐经度解析遥远行星的大气特征。
