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首度在太陽系以外發現含有水冰雲的證據

2014/09/14 | | 標籤:

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天文學家早就已知我們自己太陽系中的木星、土星、天王星和海王星等氣體巨行星的大氣中含有水冰形成的水冰雲(water ice cloud),但尚未在太陽系以外的天體上偵測到過。卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)Jacqueline Faherty等人利用位在智利的Las Campanas觀測站以FourStar近紅外相機進行研究,首度發現系外天體也擁有水冰雲的證據。

Faherty等人利用FourStar近紅外相機監測已知溫度最低的棕矮星們,在3晚共拍攝了151幅的影像中,發現編號為WISE J085510.83-071442.5(縮寫為W0855)的棕矮星含有水冰雲。W0855最早由NASA發射至太空中的廣角紅外探測器(Wide-Field Infrared Explorer,WISE)偵測到,並在2014年初公布;這些極低溫棕矮星都非常昏暗,天文學家並不確定能否利用地面上的觀測儀器予以探測。但FourStar近紅外相機成功偵測到W0855且還確認它含有水冰雲,讓這些天文學家喜出望外。

棕矮星的質量比恆星小很多而無法點燃核心的核融合反應,所以天文學家並不把棕矮星當成是正式的恆星,但也不會把棕矮星當成是氣體巨行星。棕矮星的表面溫度差異頗大,從和恆星類似到與行星差不多者皆有,其質量則介在恆星與行星之間。它們之所以引起天文學家的興趣,是因為棕矮星有著恆星形成過程的線索,同時因表面溫度與行星差不多,但因數量繁多且比系外行星稍亮一些,亦即比系外行星容易偵測研究,所以可以將棕矮星的一些大氣性質套用到系外行星上。

W0855是離太陽系第4近的系統,以天文尺度而言,簡直就是太陽系的隔壁鄰居一樣。將Faherty等人的W0855近紅外影像,和棕矮星大氣理論模型加以比對之後,Faherty等人發現有硫化物和水等成分凍結成雲的證據。Faherty表示:雖然理論預測系外行星大氣中含有冰雲,且冰雲的存在相當重要,但在這之前,從來沒有實際觀測到過。這些難怪Faherty等人會如此激動了。

資料來源:2014.09.09, KLC
First evidence for water ice clouds found outside our solar system
First Evidence for Water Ice Clouds Found outside Solar System

本文轉載自網路天文館


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