37个站在恒星与行星之间的世界:SPHEREx读懂褐矮星大气
褐矮星
像恒星一样形成、却不够大而不能持续发光的天体。
SPHEREx
用不同颜色的光观察天空的红外太空望远镜。
光谱
把不同颜色的光按顺序排出的图形。
发生了什么
NASA(美国国家航空航天局)的红外太空望远镜SPHEREx,分析了37颗附近褐矮星的观测。褐矮星由气体云塌缩形成,出生方式像恒星,却不够重,不能让核心持续进行氢聚变。它们也有像木星、土星那样的巨行星特征。有些褐矮星不绕着恒星运行,只靠内部的热发出微光。NASA说,这项研究已经发表在《天体物理学杂志》上。NASA的介绍
怎样读出大气
SPHEREx在102种颜色的光中测量亮度。范围从人眼能看到的深红光,延伸到看不见的红外线。把各个颜色的亮度排在一起,就得到一个光谱。分子会在光里留下不同的吸收痕迹。研究者可以根据这些痕迹,推断褐矮星周围有什么。被分析的37颗天体,温度约从2200摄氏度到零下20摄氏度,覆盖了很大的温度范围。
发现了哪些变化
光谱显示了水、二氧化碳、一氧化碳和甲烷的痕迹。不同天体的痕迹并不相同。有些天体处在云层变薄的阶段,大气里的甲烷变多。即使温度相近,两个褐矮星的光谱也可能很不一样。这说明温度不是解释一切差异的唯一线索。
为什么重要
过去只有几十颗褐矮星被太空望远镜详细研究。地球大气中的水会吸收部分光,地面望远镜因此看不到一些有用波段。SPHEREx在太空中工作,可以从这些波段比较更多天体。褐矮星既有恒星的形成特点,也有巨行星大气的特点。研究它们,有助于检验关于云层和化学成分的模型。论文记录
已经确认的部分
论文摘要显示,现有模型可以抓住总体变化,却难以同时解释某些红外亮峰和4微米附近的光线强弱变化,问题在从较热类型过渡到较冷类型时尤其明显。二氧化碳和一氧化碳附近的偏差最大。测试结果还更支持较弱的气体上下混合模型,但这只是对模型的选择提示,不是完整答案。
还不知道什么
为什么相近温度会对应不同光谱,仍没有定论。云层的变化、化学反应和内部物质运动各自有多大作用,也不能只靠37颗天体决定。NASA表示,团队还在分析SPHEREx发现的数千颗褐矮星。
下一步看什么
后续数据将检验这37颗天体的规律是否适用于更多对象。研究者也会继续改进大气模型,看看它们能否同时解释不同温度和不同云层。SPHEREx的数据向科学家和公众开放。数量更大的比较,可能让这个昏暗世界的多样性变得清楚。
SPHEREx用102种颜色看37颗褐矮星
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NASA(美国国家航空航天局)的宇宙望远镜SPHEREx研究了37颗附近褐矮星。它发现了多种气体,也发现天体之间并不完全相同。
褐矮星
像恒星一样形成、却不够大而不能持续发光的天体。
光谱
把光按不同颜色排出的图形。
大气
天体周围的气体。
💡 一句话总结
- SPHEREx观察了37颗附近褐矮星。
- 它发现水、二氧化碳、一氧化碳和甲烷。
- 温度相近的天体,大气也可能不同。
NASA(美国国家航空航天局)是美国的航天机构。它的宇宙望远镜SPHEREx研究了这些天体。
褐矮星是什么
褐矮星由气体云形成。它们不像恒星那样足够大,不能一直靠中心发光。有些褐矮星不绕着恒星运行。它们靠内部热量发出微光。
SPHEREx怎样观察
SPHEREx测量102种颜色的光。它把光的亮度排成光谱。光谱里的痕迹,可以帮助研究者判断大气成分。此次样本从很热到很冷,温度约从2200摄氏度到零下20摄氏度。
为什么有用
研究发现,褐矮星大气里有水、二氧化碳、一氧化碳和甲烷。温度接近的天体,光谱也可能不同。温度变低时,有些天体的云层变薄,甲烷变多。现有模型能说明大方向,却解释不好云层变化。
还要看什么
研究团队正在分析更多褐矮星。NASA说,SPHEREx已经发现了数千个目标。更多数据能帮助研究者找出差异的原因。论文资料见IPAC记录。
望远镜看见了37颗特别的小天体
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SPHEREx看了37颗褐矮星。它们身边的气体不一样。
褐矮星
会发热、却不能一直发光的小天体。
SPHEREx
一台看太空光线的望远镜。
甲烷
一种气体。
NASA是研究太空的机构。 它有一台望远镜,叫SPHEREx。 SPHEREx看了37颗像小星星的褐矮星。 褐矮星会发热。 可是它不够大。 它不能一直发光。 它们身边有气体。 这层气体叫大气。 望远镜用了102种颜色的光。 光会告诉我们气体里有什么。 它找到了水和甲烷。 不同的褐矮星,气体不一样。 科学家还要看更多。