韋伯望遠鏡揭示宇宙棕矮星上的狂野天氣 | 路透社

一位藝術家的插圖展示了離地球最近的棕矮星。ESO-I. Crossfield-N. Risinger/路透社提供的圖片華盛頓，7月15日（路透社）- 兩顆棕矮星的天氣報告已經出爐 - 這些天體比行星大但比恆星小 - 離我們最近。可以説，天氣相當惡劣：灼熱異常，大氣中充斥着有毒的化學混合物，硅酸鹽顆粒雲團在其中翻騰，就像撒哈拉沙塵暴一樣。

研究人員利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測結果，對圍繞着彼此運轉的兩顆棕矮星的大氣條件進行了詳細研究，這兩顆星距離我們大約六光年，按照宇宙標準來看，這是相當近的距離。一光年是光在一年內傳播的距離，為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。韋伯的數據提供了一個三維視角，展示了棕矮星旋轉過程中天氣的變化情況 - 較大的那顆星旋轉一週需要七個小時，較小的那顆則需要五個小時 - 在不同大氣深度發現了多層雲團。

這兩顆星的大氣主要由氫和氦組成，還含有微量的水蒸氣、甲烷和一氧化碳。它們雲層頂部的温度約為1700華氏度（925攝氏度），類似於蠟燭火焰。

“在這項研究中，我們為迄今為止任何棕矮星創建了最詳細的‘天氣圖’，”愛丁堡大學天文學研究所的天文學家貝絲·比勒説道，她是這項研究的主要作者，該研究於週一發表在科學期刊《皇家天文學會月報》中。棕矮星既不是恆星也不是行星，而是介於兩者之間的一種物體。由於它們的高温，它們會發出自己的光 - “就像你會看到火中的餘燼因為熾熱而發出紅光一樣，”比勒説。正是這種光被研究人員用韋伯望遠鏡觀測到。與恆星不同，棕矮星的核心沒有核聚變反應發生。

“與行星類似，但與恆星不同，棕矮星的大氣層中也可能有由降水形成的雲層。然而，儘管地球上有水雲，但棕矮星上的雲層要熱得多，很可能由熱硅酸鹽顆粒組成 - 類似於非常熾熱的撒哈拉沙塵暴，”比勒説。

目前的科學觀點認為，棕矮星是從類似恆星那樣的大氣體和塵埃雲團中形成的，但質量不足以引發核聚變。它們的成分類似於像木星這樣的氣態巨行星，是我們太陽系中最大的行星。它們的質量最多是木星的80倍。相比之下，太陽的質量約為木星的1,000倍。韋伯望遠鏡觀測到的兩顆棕矮星形成於約5億年前。每顆的直徑與木星相當。其中一顆比木星重35倍，另一顆比木星重30倍。

韋伯觀察到它們的光如何隨着不同的大氣特徵在視野中旋轉而變化。

“兩個物體的快速旋轉有助於驅動它們的天氣模式，如果你實際上能直接看到雲頂的結構，你可能會看到像大紅斑那樣的帶狀和渦旋，就像你在木星上看到的那樣，”比勒説。“未來，類似的技術可以用來研究潛在的宜居系外行星的天氣，”比勒補充道，指的是太陽系之外的行星。棕矮星相對較常見。已知約1,000顆，而已知的系外行星超過5,000顆。

韋伯主要在紅外波段觀察宇宙，而它的哈勃太空望遠鏡前身主要在光學和紫外波段觀察。

“棕矮星的大氣非常複雜。韋伯通過提供前所未有的波長範圍和靈敏度，極大地提升了我們理解這些大氣的能力，”愛爾蘭都柏林三一學院的天文學家兼研究合著者約翰娜·沃斯説。

“這些不同的波長範圍使我們能夠監測大氣從非常深到非常淺的範圍，全面地瞭解大氣的全部範圍，”沃斯補充道。

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