你站在距離地球57光年的地方,眼前是一顆還在“發光”的星球。這不是一顆普通的行星——它泛著暗沉的櫻花粉,溫度只有288攝氏度,比大多數直接成像的系外行星低了至少500度。天文學家叫它GJ504b,一個掙扎在行星與褐矮星邊界線上的奇怪天體。
過去十多年,地面望遠鏡根本拍不到它的清晰影像。原因很粗暴:它繞著一顆類似太陽的恒星轉,軌道距離相當于冥王星到太陽那么遠,恒星的光芒完全蓋過了這顆低溫天體微弱的輝光。直接成像的系外行星大多在537到1093攝氏度之間翻滾,GJ504b的288度簡直冷得不合群。
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西北大學的博士后阿尼什·巴布拉杰把希望押在了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(JWST)上。他和團隊用JWST捕捉到了GJ504b的微弱光線,再扣除掉明亮宿主星的干擾,拿到了純粹來自這顆伴星的光譜數據。每種顏色對應著特定元素,巴布拉杰說,大氣里塞滿了碳、氧、氮、硫這些重元素——在天文學家嘴里,比氫和氦重的都算重元素。
這些元素很可能混在水蒸氣、甲烷、二氧化碳、氨之類的化合物里。但當團隊把數據喂進計算機模型后,卡住了。巴布拉杰解釋,巨型伴星的大氣通常是越往高處走溫度越低。可他們的模型在沒加云層的情況下,冒出來一小塊溫度恒定的區域。“等溫區域的存在在物理上講不通。”
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等他們把咸味云層加進模型,恒溫區立刻消失,結果反而合理了。研究人員判斷這些云里富含氯化物鹽類(比如氯化鉀),以及硫化物鹽類(比如硫化錳)。這層鹽云解釋了為什么之前的模型跑不通,也暴露了一個更大的事實:GJ504b非常古老,形成時間在40億到25億年前之間,低溫狀態其實就是它慢慢冷卻的結果。
GJ504b的質量大約是木星的25倍,剛好踩在氣態巨行星和褐矮星的模糊分界線上。所以研究團隊謹慎地管它叫“行星質量伴星”,而不是直接喊它行星。命名上的曖昧,比這顆星球的顏色更讓人糾結。
雖然光譜數據透露了碳、氧、氮、硫的豐度,但鹽云的具體組成、大氣環流形態仍然不明。天文學家們還沒有解開這顆粉紅色絨球狀星球的全部謎團。57光年的距離,讓每一次窺探都得靠望遠鏡一寸一寸地摳信息。
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