你站在距离地球57光年的地方,眼前是一颗还在“发光”的星球。这不是一颗普通的行星——它泛着暗沉的樱花粉,温度只有288摄氏度,比大多数直接成像的系外行星低了至少500度。天文学家叫它GJ504b,一个挣扎在行星与褐矮星边界线上的奇怪天体。
过去十多年,地面望远镜根本拍不到它的清晰影像。原因很粗暴:它绕着一颗类似太阳的恒星转,轨道距离相当于冥王星到太阳那么远,恒星的光芒完全盖过了这颗低温天体微弱的辉光。直接成像的系外行星大多在537到1093摄氏度之间翻滚,GJ504b的288度简直冷得不合群。
西北大学的博士后阿尼什·巴布拉杰把希望押在了詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)上。他和团队用JWST捕捉到了GJ504b的微弱光线,再扣除掉明亮宿主星的干扰,拿到了纯粹来自这颗伴星的光谱数据。每种颜色对应着特定元素,巴布拉杰说,大气里塞满了碳、氧、氮、硫这些重元素——在天文学家嘴里,比氢和氦重的都算重元素。
这些元素很可能混在水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨之类的化合物里。但当团队把数据喂进计算机模型后,卡住了。巴布拉杰解释,巨型伴星的大气通常是越往高处走温度越低。可他们的模型在没加云层的情况下,冒出来一小块温度恒定的区域。“等温区域的存在在物理上讲不通。”
等他们把咸味云层加进模型,恒温区立刻消失,结果反而合理了。研究人员判断这些云里富含氯化物盐类(比如氯化钾),以及硫化物盐类(比如硫化锰)。这层盐云解释了为什么之前的模型跑不通,也暴露了一个更大的事实:GJ504b非常古老,形成时间在40亿到25亿年前之间,低温状态其实就是它慢慢冷却的结果。
GJ504b的质量大约是木星的25倍,刚好踩在气态巨行星和褐矮星的模糊分界线上。所以研究团队谨慎地管它叫“行星质量伴星”,而不是直接喊它行星。命名上的暧昧,比这颗星球的颜色更让人纠结。
虽然光谱数据透露了碳、氧、氮、硫的丰度,但盐云的具体组成、大气环流形态仍然不明。天文学家们还没有解开这颗粉红色绒球状星球的全部谜团。57光年的距离,让每一次窥探都得靠望远镜一寸一寸地抠信息。
热门跟贴