ستاره‌شناسان موفق به کشف رازهای جو یک سیاره بیگانه در دوردست‌های فراتر از منظومه شمسی شده‌اند—و این جو با هر چیزی که تاکنون دیده‌ایم، کاملاً متفاوت است.
برای اولین بار در تاریخ علم، یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان توانسته است نقشه سه‌بعدی جو سیاره WASP-121b (که به نام Tylos نیز شناخته می‌شود) را تهیه کند. با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (بله، این واقعاً نام رسمی آن است!)، آن‌ها الگوهای آب‌وهوایی پیچیده و ترکیبات شیمیایی شگفت‌انگیزی را شناسایی کرده‌اند. این مطالعه، که روز سه‌شنبه در نسخه اولیه و ویرایش‌نشده مجله Nature منتشر شد، راه را برای تحقیقات آینده در مورد جو سیارات فراخورشیدی باز می‌کند.
جولیا ویکتوریا سیدل، فیزیکدان رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) در شیلی و نویسنده اصلی این پژوهش، در بیانیه‌ای گفت:
«جو این سیاره به شکلی رفتار می‌کند که درک ما از آب‌وهوا را به چالش می‌کشد—نه فقط روی زمین، بلکه در تمام سیارات. این احساس را دارد که از دل یک داستان علمی-تخیلی بیرون آمده است.»
شایان ذکر است که از نظر تعریف رسمی واژه «سیاره»، این اصطلاح همچنان فقط برای اجرام آسمانی در منظومه شمسی به کار می‌رود (برخی ستاره‌شناسان پیشنهاد تغییر این تعریف را داده‌اند). بنابراین، Tylos از نظر فنی یک سیاره فراخورشیدی محسوب می‌شود، اما ستاره‌شناسان برای سادگی بیان گاهی از واژه «سیاره» برای آن استفاده می‌کنند.
این سیاره فراخورشیدی یک غول گازی است—یک سیاره بزرگ که عمدتاً از هلیوم و هیدروژن تشکیل شده است—و تقریباً ۹۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. Tylos تنها در ۳۰ ساعت یک بار به دور ستاره خود می‌چرخد، به‌قدری نزدیک که در دسته‌ی «مشتری فوق‌العاده داغ» قرار می‌گیرد: سیاره‌ای بسیار بزرگ و سوزان با مداری بسیار فشرده.
مدت زمانی که Tylos برای یک دور گردش به دور ستاره‌اش نیاز دارد، دقیقاً برابر با مدت زمانی است که برای یک دور چرخش به دور خودش نیاز دارد، به این معنی که همیشه یک سمت آن رو به ستاره‌اش است و دمای بسیار بالاتری نسبت به سمت دیگر دارد—پدیده‌ای که به آن قفل گرانشی (Tidal Locking) گفته می‌شود.
سیدل و همکارانش جو این سیاره فراخورشیدی را با استفاده از هر چهار واحد تلسکوپ رصدخانه بسیار بزرگ (VLT) در ESO بررسی کردند. آن‌ها با ردیابی عناصر آهن، سدیم و هیدروژن توانستند لایه‌های جوی عمیق، میانی و فوقانی این سیاره را تحلیل کنند و به جزئیات شگفت‌انگیزی دست یابند.
لئوناردو آ. دوس سانتوس، ستاره‌شناس دستیار در مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی بالتیمور و یکی از پژوهشگران این مطالعه، گفت:
«تلسکوپ VLT به ما این امکان را داد که در یک مرحله، سه لایه مختلف از جو این سیاره فراخورشیدی را بررسی کنیم.»
او افزود: «این نوع رصد با تلسکوپ‌های فضایی بسیار دشوار است، که اهمیت مشاهدات زمینی در مطالعه سیارات فراخورشیدی را نشان می‌دهد.»
این تیم سپس یک نقشه سه‌بعدی از مشاهدات خود ایجاد کرد و جزئیات بی‌سابقه‌ای از یک جو بیگانه خارج از منظومه شمسی را آشکار ساخت.
جولیا ویکتوریا سیدل توضیح داد:
«آنچه یافتیم شگفت‌انگیز بود: یک جریان جتی مواد را در اطراف استوای سیاره جابه‌جا می‌کند، در حالی که جریان جداگانه‌ای در لایه‌های پایینی جو، گاز را از سمت داغ سیاره به سمت خنک‌تر منتقل می‌کند. چنین الگوی آب‌وهوایی تاکنون در هیچ سیاره‌ای مشاهده نشده است.»
او اضافه کرد: «در مقایسه با اندازه و سرعت جریان جتی Tylos، حتی قوی‌ترین طوفان‌های منظومه شمسی نیز آرام به نظر می‌رسند.»
علاوه بر این، یک مطالعه‌ی مکمل که اوایل این هفته در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شد، به کشف تیتانیوم در زیر جریان جتی اشاره می‌کند. تحقیقات پیشین نتوانسته بودند این عنصر را شناسایی کنند، احتمالاً به این دلیل که در لایه‌های عمیق‌تر جو پنهان شده بود.
بیبیانا پرینوث، دانشجوی دکترای نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه لوند و از نویسندگان مقاله Nature که این مطالعه‌ی مکمل را رهبری کرده، گفت:
«اینکه بتوانیم ترکیب شیمیایی و الگوهای آب‌وهوایی سیاره‌ای در چنین فاصله‌ی عظیمی را مطالعه کنیم، واقعاً شگفت‌انگیز است. این تجربه باعث می‌شود احساس کنم در آستانه کشف چیزهای باورنکردنی هستیم—چیزهایی که اکنون فقط رؤیای آن‌ها را داریم.»