韦布望远镜新发现：“粉色星球”大气中藏着盐云

IT之家 6 月 21 日消息，天文学家借助詹姆斯 · 韦布空间望远镜观测发现，著名的“粉色星球”藏着一个与盐有关的惊人发现，其大气化学成分也十分奇特。该成果推动了太阳系外低温天体领域的研究进展。这颗天体编号 GJ504b，2013 年首次被人类发现，环绕着一颗类太阳恒星运转，距离地球约 57 光年。它的质量约为木星的 25 倍，虽被称作“粉色星球”，但它或许根本算不上行星，更有可能是一颗褐矮星。褐矮星诞生过程和恒星一致，却因质量不足，核心无法完成氢聚变为氦的核聚变反应，属于“失败的恒星”。因此天文学家将其归类为“行星级伴星”，指代环绕主恒星运转、体型与行星相当的天体。依靠地面望远镜发现的所有行星级伴星里，GJ504b 属于温度最低的一批，表面温度约 550 华氏度（290 摄氏度），这个温度足以烤熟面包。如今，詹姆斯 · 韦布空间望远镜（JWST）传回的数据显示，这颗天体的大气云层中还存在一种烘焙面包的关键物质：盐，这是天文学家此前从未观测到的独特现象。西北大学的研究团队负责人阿尼什 · 巴布赖杰在一份声明中表示：“这颗粉色星球是地面观测设备捕捉到的温度最低的伴星。全球多个科研团队都曾开展后续观测，试图解析它的光谱，但该天体光线过于微弱，地面设备难以捕捉，这也让它成为韦布望远镜的绝佳观测目标。我们最终拿到它的光谱时，第一时间就察觉到异常。深入分析数据后才意识到，它和我们以往研究过的所有天体都截然不同。”粉色星球：低温且古老研究团队通过捕捉这颗伴星微弱的电磁辐射，同时过滤掉其主恒星刺眼的强光，完成了对该天体的观测分析。研究证实，这颗粉色星球之所以温度偏低，根源在于它的年龄。气态巨行星与褐矮星诞生之初都极度炽热，随着时间推移会逐步冷却。本次新研究测算得出，GJ504b 的年龄在 25 亿至 40 亿年之间。团队将粉色星球发出的光线拆分为不同波长波段，借此解析出了它的化学构成。原理在于，各类元素只会吸收、释放特定波长的光线，光线穿过天体大气时，会留下专属的化学“光谱指纹”。巴布赖杰说：“过去，其他天文学家动用全球顶级大型望远镜，通宵观测这颗伴星，都没能获取有效光谱。而借助韦布望远镜，我们仅用约两小时就成功完成观测。”韦布望远镜的数据显示，粉色星球大气中含有种类丰富的化学物质，包括水、二氧化碳、甲烷与氨气。但研究人员发现，仅依靠这些物质搭建的大气模型，无法匹配实际观测数据；直到团队纳入一个完全出乎意料的变量 —— 大气深处的盐云，模拟结果才与观测吻合。“我们在模拟计算中加入云层结构后，得出的结果和已知低温天体的特征相符。”巴布赖杰解释道，“我们先后测试了三种不同云层模型，盐云模型的匹配度最高。计入盐云因素后，深埋在天体大气下层的分子光谱信号会被削弱，整套数据才符合物理规律。“这是人类首次证实，盐云是解读天体光谱不可或缺的关键因素。这也提醒我们，今后建立天体大气模型时，必须把云层纳入考量。”尽管这一谜题得以解开，但关于 GJ504b 仍存在诸多未解之谜，需要后续进一步观测研究。这颗粉色星球体内，氢、氦以外的重元素（天文学统称“金属元素”）含量异常偏高，这也让研究团队至今无法确定它的起源：它究竟是像行星一样形成，还是和恒星诞生机制相同？因此，科学家目前仍无法判定 GJ504b 究竟是气态巨行星，还是褐矮星。或许，我们该称它为“粉色矮星”？IT之家注意到，该团队的研究论文已于 6 月 18 日（周四）发表在《天文学期刊》上。