2022年9月8日 星期四

天文學家發現棕矮星有矽酸鹽顆粒雲!

藝術家筆下的被雲層包覆的棕矮星。Image©NASA's Goddard Space Flight Center

天文學家透過韋伯太空望遠鏡(JWST)的最新觀測,證實了棕矮星的確可能具有矽酸鹽顆粒雲!

由加州大學聖克魯茲分校天文學家Brittany Miles所領導的團隊,透過JWST在72光年外的棕矮星VHS 1256-1257 b大氣中發現矽酸鹽雲層,這也是首次對棕矮星進行類似的探測。VHS 1256-1257 b於2015年被發現,質量約為木星的19倍,是一顆年輕、偏紅色的棕矮星。

棕矮星是一種質量介於恆星和行星之間(約為木星質量13~80倍),尚不足以啟動核心氫融合反應的星體,不過它可以讓氘(原子核內有一個質子及一個中子的氫)融合,因為氘融合所需要的溫度和壓力都比氫小。所以棕矮星會發光,特別是在JWST所偵測的紅外波段。

過去天文學家曾推測VHS 1256-1257 b偏紅色是其雲層使然,所以研究小組以JWST拍攝了它的紅外光譜,結果發現VHS 1256-1257 b的大氣中除了有水、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、鈉和鉀外,其濃厚雲層中還觀測到次微米大小的矽酸鹽顆粒,推測可能是鎂橄欖石頑火輝石石英等礦物,也證實了長久以來的推測:年輕棕矮星可能被足以造成亮度變化的矽酸鹽雲所包覆。

JWST/MIRI所拍攝VHS 1256 b 光譜(灰)中有明顯的矽酸鹽吸收特徵,但2M1048+0111(藍) 則無。Image©Brittany Miles and Su´arez, Metchev (2022)

AAS journals, arXiv

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