詹姆斯·韦伯太空望远镜的新观测结果直接证实了一些外星世界存在岩石云。
该望远镜直接探测到了褐矮星大气中的硅酸盐云——据国际天文学家小组称,这是首次在太阳系外的行星质量伴星中进行此类探测。
研究小组表示,完整的发现构成了迄今为止行星质量物体的最佳光谱。 这些结果不仅可以帮助我们更好地了解这些所谓的“失败的明星”,而且还预示着 JWST 的能力。
该论文已投稿至 AAS 期刊,并已预印本服务器 arXiv 上可用当它经历和出版过程。
我们已经看过 JWST,但褐矮星的情况略有不同。
当新生恒星没有积累足够的质量来启动其核心的氢聚变时,就会发生这些物体,它们占据了最坚硬的行星和最微小的恒星之间的质量范围。
然而,质量约为 13.6 倍(对不起,木星,),褐矮星可以将氘或重氢——氢与原子核中的一个质子和一个中子融合,而不仅仅是一个质子。
氘的聚变压力和温度低于氢,这意味着褐矮星有点像“lite”恒星。
这意味着,与系外行星不同,褐矮星会发出自己的热量和光。 显然,它比恒星要少得多,但我们可以直接探测到它,特别是在 JWST 专门研究的红外波长范围内。
加州大学圣克鲁斯分校的天文学家布列塔尼·迈尔斯领导的团队获得的观测结果来自一颗距我们约 72 光年、名为 VHS 1256-1257 b 的褐矮星,首次描述于 2015 年。
它的质量约为木星的 19 倍,相对年轻,大气层呈淡红色。
这种色调之前被归因于在年轻的褐矮星中,因此研究小组拍摄了红外光谱,看看是否可以确定褐矮星的成分。
这是因为不同的元素吸收并重新发射不同波长的光。 科学家可以通过观察光谱来观察较暗和较亮的特征,并确定导致这些特征的元素。
研究小组发现,VHS 1256-1257 b 的大气成分与在红外波长下研究的其他棕矮星相似,但更清晰。
“根据模板褐矮星光谱、分子不透明度和大气模型的比较,在 JWST 光谱的几个部分中观察到了水、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、钠和钾,”研究人员在论文中写道。
研究人员表示,一氧化碳的特征是迄今为止观察到的最清晰的。 正如他们所希望的那样,他们还探测到了云——假设的长层硅酸盐颗粒云,其颗粒大小为亚微米厚。 研究小组指出,这些可能是镁橄榄石、顽火辉石或石英等矿物。
这似乎最终证实了年轻的棕矮星可能被影响亮度变化的斑片硅酸盐云所环绕。
研究人员指出,这为我们提供了一个解释未来对褐矮星观测结果的工具,以及在未来观测中需要寻找的东西。
“JWST 早期发布的科学观测的这些初步结果是开创性的,对于未来观测周期中将观测到的许多其他附近的褐矮星来说也可以获得这些初步结果,”他们在论文中写道。
“这个天文台将成为开拓者,在未来几年推动我们对行星伴星、褐矮星和系外行星大气物理的理解。”
该研究已提交至 AAS 期刊,可在arXiv。