詹姆斯·韦伯宇宙望远镜看到的一颗棕矮星及其红外发射的插图。
图片来源:/美国宇航局、ESA、CSA、LEAH HUSTAK宇宙望远镜科学研究所
神奇的地球据美国宇宙网Robert Lea:天文学家利用詹姆斯·韦伯宇宙望远镜JWST惊人地发现了来自棕矮星或“失败太阳”的甲烷排放
研究人员表示,这一发现表明,这颗棕矮星具有极光的特征,甚至可能被一颗未被发现的外月球环绕。
JWST棕矮星的发现令人惊讶,因为这些寒冷而孤立的地球预计温度不足以让甲烷发出红外光。
这一发现是JWST研究12颗棕矮星项目的后果。
他们认为,这些失败的太阳能产生类似于地球北极光和南光的极光,以及木星和土星上看到的极光。
这颗孤独的棕矮星附近没有太阳,这可能意味着它上面的极光是由一个隐藏的活跃月球产生的。
研究小组调查了距离地球47光年的冷棕矮星CWISEP J193518.59–154620.3W1935。
虽然W1935的质量受到了很差的限制,从木星的6到35倍不等,但它的表面温度约为400华氏度204摄氏度。
这大约是你烤巧克力饼干失败的布朗尼?的温度。
美国自然古代博物馆团队负责人兼高级教育经理杰基·法赫蒂在一份声明中表示:“预计巨行星和棕矮星中会有甲烷气体,但我们通常会看到它吸收光线,而不是发光。
”。
“一开始我们对自己看到的东西感到困惑,但最后,这转化为对这一发现的纯粹兴奋。
”
有些太阳会失败?
棕矮星有一个不幸的外号“失败的太阳”,因为尽管它们像太阳一样直接由坍塌的气体和尘埃云形成,但它们没有足够的质量在核心触发氢与氦的核聚变。
这是一个定义主序星的过程,因此从技术上讲,质量大于最大行星但小于最小太阳的棕矮星“无法”达到这一状态。
Faherty和同事们在用JWST观察几颗棕矮星时,注意到W1935很相似,但有一个有趣的分别:它正在释放甲烷,这是以前在失败的太阳周围从未见过的。
W1935模型显示,这颗特殊的棕矮星也有所谓的“温度反转”。
这是一种行星大气层在更深层次变得更冷的现象。
这通常发生在围绕太阳运行的行星上,这些太阳从上到下加热大气层,但W1935没有出现这种情况,因为棕矮星是孤立的,没有外部热源。
团队成员、赫特福德大学科学家Ben Burningham在声明中表示:“当模型清楚地预测到温度反转时,我们感到惊喜。
”。
“但我们也必须弄清楚额外的高层大气热量是从哪里来的。
”
韦布的NIRCam拍摄的木星合成图像,显示了木星的光环及其两颗卫星阿玛尔西亚和阿德拉斯特。
木星两极周围的蓝光是极光。
图片来源:/美国宇航局、ESA、CSA、Jupiter ERS团队;Ricardo HuesoUPV/EHU和Judy Schmidt进行图像处理。
为了解开这个秘密,研究小组将目光投向了太阳系的气态巨星木星和土星。
这两个气体巨头都有甲烷排放,而且都有温度反转的大气层。
对于木星和土星来说,甲烷排放和温度反转的真相是极光,这让Faherty和团队得出结论,这就是JWST在W1935附近探测到的。
最大的问题是,是什么驱动了W1935的极光?
这是一个问题,因为太阳风——来自太阳的带电粒子流——是木星、土星和地球极光的重要驱动力。
这些带电粒子撞击行星的磁场,沿着磁力线传播,与大气中的粒子相互作用。
这会加热大气层的上层,并导致地球两极附近的光发射。
然而,由于没有主星用太阳风吹出W1935,这一过程不可能是孤独的棕矮星极光的重要驱动力。
然而,木星和土星的极光有一个次要的驱动因素,即带电粒子由于其活跃的卫星向宇宙喷出物质而流入气态巨星。
例如,木星的卫星木卫一是太阳系中火山喷发最多的天体,向宇宙喷出数十英里的熔岩,而土星的卫星恩克拉多斯则向宇宙喷出间歇泉,其中含有水蒸气和其他物质,当它撞击宇宙时,这些物质会同时结冰和沸腾。
因此,W1935的极光没有太阳或太阳风,这表明这颗棕矮星可能被活跃的月球环绕。
在科学家第一次确认棕矮星的存在之前,还需要更多的证据。
在此之前,这些初步迹象让我们得以深入了解JWST自夏天开始将其对宇宙的观测发回地球以来的影响力。
Faherty总结道:“每次天文学家将JWST指向一个物体,都有可能出现一个令人震惊的新发现。
”。
“当我们开始这个项目时,甲烷排放并没有出现在我的雷达上,但现在我们知道它可能存在,而且它的解释非常诱人,我一直在关注它。
这是科学进展的一部分。
”
该团队的研究成果今天4月17日发表在《自然》杂志上。
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