由西北大学领导的天文学家发现,所谓的“粉色行星”——一个神秘、暗淡的天体,十多年来一直让科学家困惑——其天空充满了盐云。因为没有什么比宇宙椒盐卷饼更能体现“异域大气”了。

十多年来,GJ 504 b——它的官方名称,因为“粉色行星”可能已经被《小马宝莉》的一集占用了——一直是天文学中持久的谜团之一。作为直接成像的最冷的行星质量伴星之一,它如此暗淡,以至于地面望远镜基本上对它束手无策。这时詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)登场,终于仔细看了看,发现了一个充满如此怪异化学物质的大气,让木星的氨云看起来像普通香草。

这项研究于6月18日发表在《天文学杂志》上,提供了盐云可以存在于冷行星天体大气中的首批直接证据之一——证实了科学家15年多前做出的预测。所以,是的,花了一个半世纪和100亿美元的望远镜来证明太空可以是咸的。

“粉色行星是使用地面仪器发现的最冷的伴星,”西北大学CIERA的博士后研究员Aneesh Baburaj说,他领导了这项研究。“世界各地的许多团队进行了后续观测来研究它的光,但它对于地面仪器来说太暗了。这使它成为JWST的完美目标。”Baburaj指出,当他们最终获得其光谱时,“它立刻看起来很有趣。但一旦我们开始深入挖掘数据,我们意识到它不像我们之前分析过的任何东西。”

GJ 504 b于2013年首次发现,围绕一颗距地球约57光年的类太阳恒星运行。尽管有粉红色的绰号,研究人员甚至不确定它是否是一颗行星。其质量约为木星的25倍,位于巨行星和褐矮星之间的模糊边界附近——相当于天文学上的“关系复杂”。官方上,天文学家称其为“行星质量伴星”,这听起来像是“我们不知道这是什么”的礼貌说法。

它的温度是另一个令人头疼的问题。大多数直接成像的系外行星温度范围约为1000到2000华氏度。GJ 504 b呢?温和的550华氏度(290摄氏度)——大致相当于面包烘焙烤箱内的温度。所以,如果你希望在一个粉色世界上有一个度假屋,请带上烤箱手套。

Baburaj和他的团队使用JWST收集了该天体的微弱光线,应用先进的处理技术来消除更亮的主恒星的眩光——基本上是使用非常昂贵的滤镜进行太空摄影。他们获得了伴星的光谱,揭示了水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨和其他分子。但是当他们试图用计算机模型重建大气时,他们遇到了一个问题:观测结果只匹配物理上不现实的条件。

解决方案?添加云。具体来说,是盐云。“我们运行了带有云的模拟,结果与我们对冷行星的了解一致,”Baburaj说。“我们尝试了三种不同类型的云,盐云最符合。”一旦加入了盐云,奇怪的矛盾就消失了——因为显然,宇宙对调味有品味。

光谱还暗示GJ 504 b可能含有异常大量的重元素(天文学家称之为“金属”,因为他们喜欢混淆所有人)。但关于它是如何形成的——是通过行星形成过程还是恒星形成过程——的问题仍然存在。目前的证据,科学地说,尚无定论。

Baburaj认为,这项研究开发的方法可以帮助科学家研究其他冷而暗淡的行星天体。例如,木星有由氨冰组成的云——这很令人兴奋,但不如盐云令人兴奋。“这是我们第一次发现盐云存在于冷行星天体中,”Baburaj说。“这为理解这些天体的化学和物理过程开辟了新的途径。”