天文學(xué)家使用美國(guó)國(guó)家航空航天局的使用斯韋上詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆褐矮星(比木星大但比恒星小的物體)，它具有甲烷的詹姆鎮(zhèn)江外圍女資料（微信181-2989-2716）一二線城市均可安排高端外圍資源紅外發(fā)射，可能是伯太由于其上層大氣中的能量。這是空望顆褐一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楹职荳1935很冷，遠(yuǎn)鏡缺乏宿主星；因此，發(fā)現(xiàn)高層大氣能量沒(méi)有明顯的矮星來(lái)源。研究小組推測(cè)甲烷的極光跡象排放可能是由于產(chǎn)生極光的過(guò)程。
這些發(fā)現(xiàn)在新奧爾良舉行的天文第243屆美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議上公布。
為了幫助解釋甲烷紅外輻射的使用斯韋上奧秘，研究小組轉(zhuǎn)向了我們的詹姆太陽(yáng)系。甲烷排放是伯太鎮(zhèn)江外圍女資料（微信181-2989-2716）一二線城市均可安排高端外圍資源木星和土星等氣態(tài)巨行星的常見(jiàn)特征。為這種發(fā)射提供能量的空望顆褐高層大氣加熱與極光有關(guān)。
這幅藝術(shù)家概念圖描繪了距離地球47光年的褐矮星W1935。天文學(xué)家使用美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了來(lái)自W1935的甲烷紅外輻射。這是一個(gè)意想不到的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楹职呛芾洌鄙偎拗餍牵灰虼耍瑳](méi)有明顯的能源來(lái)加熱它的上層大氣并使甲烷發(fā)光。研究小組推測(cè)甲烷排放可能是由于產(chǎn)生極光的過(guò)程，這里顯示為紅色。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、加空局和L. Hustak (STScI)
在地球上，極光是當(dāng)從太陽(yáng)吹向太空的高能粒子被地球磁場(chǎng)捕獲時(shí)產(chǎn)生的。它們沿著地球兩極附近的磁場(chǎng)線瀉入我們的大氣層，與氣體分子碰撞，形成詭異的、舞動(dòng)的光幕。木星和土星有類似的極光過(guò)程，包括與太陽(yáng)風(fēng)的相互作用，但它們也從附近的活躍衛(wèi)星如木衛(wèi)一(木星)和土衛(wèi)二(土星)獲得極光貢獻(xiàn)。
對(duì)于像W1935這樣孤立的褐矮星來(lái)說(shuō)，缺乏恒星風(fēng)來(lái)促進(jìn)極光過(guò)程，并解釋甲烷排放所需的高層大氣中的額外能量是一個(gè)謎。該小組猜測(cè)，要么是像木星和土星的大氣現(xiàn)象這樣的未解釋的內(nèi)部過(guò)程，要么是與星際等離子體或附近活動(dòng)衛(wèi)星的外部相互作用，可能有助于解釋這種排放。
偵探小說(shuō)
極光的發(fā)現(xiàn)就像一個(gè)偵探故事。由紐約美國(guó)自然歷史博物館的天文學(xué)家杰基·法赫蒂領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組獲得了用韋伯望遠(yuǎn)鏡研究12顆冷褐矮星的時(shí)間。其中包括w 1935——一個(gè)由公民科學(xué)家丹·卡塞爾登發(fā)現(xiàn)的物體，他與后院世界動(dòng)物宇宙項(xiàng)目合作——和W2220，一個(gè)由美國(guó)國(guó)家航空航天局的寬視場(chǎng)紅外巡天探測(cè)器發(fā)現(xiàn)的物體。韋伯非常細(xì)致地揭示了W1935和W2220在成分上似乎是彼此的克隆體。它們還具有相似的亮度、溫度以及水、氨、一氧化碳和二氧化碳的光譜特征。引人注目的例外是W1935顯示出甲烷的排放，這與在W2220觀察到的預(yù)期吸收特征相反。這是在韋伯特別敏感的獨(dú)特紅外波長(zhǎng)上觀察到的。
“我們期望看到甲烷，因?yàn)榧淄楸椴歼@些褐矮星。但是我們看到的不是吸收光線，而是相反的情況:甲烷在發(fā)光。我的第一個(gè)想法是，管它呢？為什么甲烷會(huì)從這個(gè)物體中釋放出來(lái)？”法赫蒂說(shuō)。
該小組使用計(jì)算機(jī)模型來(lái)推斷排放背后的原因。建模工作表明，W2220在整個(gè)大氣層中具有預(yù)期的能量分布，隨著高度的增加變得更冷。另一方面，W1935有一個(gè)令人驚訝的結(jié)果。最好的模型支持逆溫，即大氣隨著高度的增加而變暖。英國(guó)赫特福德郡大學(xué)的合著者、此項(xiàng)工作的主要建模者本·伯恩漢姆說(shuō):“這種逆溫現(xiàn)象真令人費(fèi)解。”。“我們?cè)诟浇幸活w恒星可以加熱平流層的行星上看到過(guò)這種現(xiàn)象，但在沒(méi)有明顯外部熱源的物體上看到這種現(xiàn)象是很瘋狂的。”
天文學(xué)家利用美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡研究了12顆冷褐矮星。其中兩個(gè)——w 1935和w 2220——在成分、亮度和溫度上看起來(lái)幾乎是孿生的。然而，W1935顯示了甲烷的排放，與在W2220觀察到的預(yù)期吸收特征相反。研究小組推測(cè)甲烷的排放可能是由于產(chǎn)生極光的過(guò)程。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、加空局和L. Hustak (STScI)
來(lái)自我們太陽(yáng)系的線索
為了尋找線索，研究小組在我們自己的后院，也就是我們太陽(yáng)系的行星中尋找。這些氣態(tài)巨行星可以作為40多光年外W1935大氣中正在發(fā)生的事情的代表。
該小組意識(shí)到，溫度逆轉(zhuǎn)在木星和土星這樣的行星上非常突出。目前仍在努力了解它們平流層加熱的原因，但太陽(yáng)系的主要理論涉及極光的外部加熱和來(lái)自大氣層深處的內(nèi)部能量傳輸(前者是主要的解釋)。
背景中的褐矮星極光候選者
這不是第一次用極光來(lái)解釋褐矮星的觀測(cè)結(jié)果。天文學(xué)家已經(jīng)探測(cè)到來(lái)自幾顆較暖的棕矮星的無(wú)線電輻射，并認(rèn)為極光是最可能的解釋。為了進(jìn)一步描述這一現(xiàn)象，科學(xué)家們用凱克天文臺(tái)這樣的地基望遠(yuǎn)鏡對(duì)這些發(fā)出無(wú)線電波的褐矮星的紅外信號(hào)進(jìn)行了搜索，但沒(méi)有得出結(jié)論。
W1935是太陽(yáng)系外第一個(gè)具有甲烷排放特征的極光候選者。它也是太陽(yáng)系外最冷的極光候選，有效溫度約為400華氏度(200攝氏度)，比木星高出約600華氏度。
在我們的太陽(yáng)系中，太陽(yáng)風(fēng)是極光過(guò)程的主要貢獻(xiàn)者，像木衛(wèi)一和土衛(wèi)二這樣的活躍衛(wèi)星分別對(duì)木星和土星這樣的行星起著作用。W1935完全沒(méi)有伴星，因此恒星風(fēng)不能促成這一現(xiàn)象。一顆活躍的衛(wèi)星是否在W1935上的甲烷排放中起作用還有待觀察。
“通過(guò)W1935，我們現(xiàn)在有了一個(gè)太陽(yáng)系現(xiàn)象的壯觀擴(kuò)展，沒(méi)有任何恒星輻射來(lái)幫助解釋。”法赫蒂指出。“有了韋伯，我們可以真正‘打開(kāi)化學(xué)的蓋子’,解開(kāi)極光過(guò)程在我們太陽(yáng)系之外是多么相似或不同，”她補(bǔ)充道。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺(tái)。韋伯正在解開(kāi)我們太陽(yáng)系的謎團(tuán)，觀察其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們?cè)谄渲械奈恢谩ebb是由美國(guó)國(guó)家航空航天局及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目。