北京
一份來自詹姆斯·韋布空間望遠鏡的光譜數(shù)據(jù)，讓天文學家集體陷入困惑。他們觀測的目標是GJ504b，一顆因外觀呈洋紅色而被稱作“粉色星球”的天體。此前，地面望遠鏡用盡手段也無法從它身上提取有效光譜——光線太暗，就像在探照燈旁辨認一支蠟燭的焰色。韋布望遠鏡只花了約兩小時就解決了這個問題，但傳回的數(shù)據(jù)里藏著一個誰也不曾預料的變量：鹽。
研究團隊負責人、西北大學的阿尼什·巴布賴杰在聲明中坦言，拿到光譜的第一時間他們就察覺到異常。這份光譜與團隊以往研究過的所有天體都截然不同。GJ504b距離地球約57光年，質量約為木星的25倍，環(huán)繞一顆類太陽恒星運行。2013年首次被發(fā)現(xiàn)時，它被歸入“行星級伴星”這一模棱兩可的類別——體型像行星，但誕生機制也許更像恒星。因為它很可能是一顆褐矮星，核心沒有點燃氫聚變反應，屬于“失敗的恒星”。
這顆天體的表面溫度約550華氏度，相當于290攝氏度，剛好能把面包烤熟。諷刺的是，韋布望遠鏡如今斷定，它的大氣云層里確實含有烤面包的一種關鍵原料：氯化鈉。這不是隱喻。研究團隊在建立大氣模型時發(fā)現(xiàn)，僅憑水、二氧化碳、甲烷和氨氣這些已知化學成分，無論如何調整參數(shù)都無法貼合實際觀測結果。模擬計算中一條條曲線，總是與實測數(shù)據(jù)錯開。
團隊隨即換了一個思路：如果大氣深處藏著一層鹽云呢？他們先后測試了三種不同的云層模型，鹽云方案的匹配度最高。一旦在模型里加入鹽顆粒構成的云層，深埋在大氣下層的分子光譜信號便被自然削弱，整套數(shù)據(jù)立刻服從物理規(guī)律。巴布賴杰的解釋言簡意賅：此前從未有人證實鹽云是解讀天體光譜不可或缺的因素，而這次觀測等于提醒整個領域，今后建立大氣模型時不能再忽視云層的存在。
解開鹽云謎題的同時，研究團隊也確認了另一個信息：GJ504b的溫度之所以偏低，根源在于它的高齡。通過拆分光線中不同波長的輻射，團隊測算出這顆天體的年齡在25億至40億年之間。氣態(tài)巨行星或褐矮星在形成初期都極度熾熱，歷經(jīng)數(shù)十億年才緩慢冷卻。正因如此，它才成為所有地面望遠鏡發(fā)現(xiàn)的行星級伴星里溫度最低的一批。
然而，新發(fā)現(xiàn)并未完全終結爭議。GJ504b體內(nèi)還留著一個讓科學家無法安放的線索：它的氫、氦之外的重元素——天文學統(tǒng)稱為“金屬元素”——含量異常偏高。這關系到它究竟是像行星那樣誕生于原行星盤，還是像恒星那樣由氣體云直接坍縮而成。對此，研究論文沒有給出最終答案。巴布賴杰團隊在6月18日發(fā)表于《天文學期刊》的論文中坦言，目前仍無法判定GJ504b到底是氣態(tài)巨行星還是褐矮星。也許，暫時稱它為“粉色矮星”才是誠實的選擇。在57光年之外，這顆被鹽腌過的小小星球還在等待下一輪觀測。
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