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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在褐矮星上發現神秘極光的跡象
發布時間：2025-12-10 02:55:11 來源：骨軟筋酥網 作者：熱點
藝術家的插圖與極光的褐矮星。最近，斯韋神秘使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的伯太科學家們發現了這樣一個宇宙天體的證據。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、空望歐空局、遠鏡加空局、褐矮Leah Hustak (STScI))
（神秘的星上象地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：使用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)，天文學家已經發現了一顆“失敗的發現恒星”或褐矮星，顯示出擁有極光的極光跡象。
極光與北極光和南極光更為人所熟悉，詹姆它們是斯韋神秘由太陽的帶電粒子撞擊地球大氣層中的分子造成的。它們通常只能在高緯度地區看到，伯太因為我們星球的空望磁氣圈將這些粒子引向兩極。
在我們太陽系的遠鏡其他行星周圍，如木星和土星，褐矮甚至在木星的木衛一和土星的土衛二等活躍的衛星上也發現了極光。所有這些光顯示很可能是由帶電的太陽粒子轟擊造成的。
因此，在褐矮星周圍新發現的表觀極光，命名為W1935，距離地球超過40光年，是神秘的；它附近沒有恒星可以提供帶電粒子來點燃它。
褐矮星比氣態巨行星大，比恒星小，但像恒星一樣形成，由氣體和塵埃組成的塌縮云。這意味著大多數褐矮星經常與恒星隔離，就像W1935一樣。
它們得到了一個有點不公平的綽號，“失敗的恒星”，因為它們沒有足夠的質量來觸發氫在其心臟處核聚變成氦，這一過程為恒星提供了動力，至少在它們的主序生命周期中是如此。
褐矮星W1935的甲烷排放表明可能存在極光。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局、加空局、Leah Hustak (STScI))
JWST觀測到的甲烷紅外輻射顯示了W1935上空潛在的極光。當在木星和土星上空看到這樣的甲烷排放時，它們是由于帶電粒子抽打磁力線并撞擊大氣粒子，從而導致大氣受熱的結果，也產生了極光。因此研究小組認為這同樣適用于這顆孤立的褐矮星。
由于缺乏外部太陽風導致褐矮星可能出現極光，該團隊認為，褐矮星內部可能發生了一些向其大氣層提供能量的內部過程。或者，星際等離子體可能正在撞擊W1935，或者褐矮星可能沒有被完全隔離，可能正在接收來自附近活動衛星的粒子流。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了兩顆褐矮星的不同
由美國自然歷史博物館天文學家杰基·法赫蒂領導的科學家小組在與JWST一起研究12顆褐矮星時有了這一發現。
其中包括W1935和W2220，這兩顆非常相似的褐矮星是耗資100億美元的望遠鏡發現的彼此的近似克隆體，具有相似的溫度和亮度，以及幾乎相同的水、氨、一氧化碳和二氧化碳成分。
然而，W1935與它的近孿生兄弟不同，它含有發射紅外光的甲烷。在W2220上，同樣的化合物也在吸收光。
“我們期望看到甲烷，因為甲烷遍布這些褐矮星。但是我們沒有吸收光，而是看到了相反的情況:甲烷在發光，”法赫蒂在一份聲明中說。“我的第一個想法是，管它呢？為什么甲烷會從這個物體中釋放出來？”
為確定甲烷排放的原因，研究小組對褐矮星的大氣進行了建模，發現W2220的大氣隨著海拔的升高而變冷，但W1935的大氣似乎正在經歷溫度逆轉，即其大氣在更高的海拔高度變熱。
英國赫特福德郡大學的研究首席模型師本·伯恩漢姆在同一份聲明中說:“這種溫度逆轉現象真的令人費解。”。“我們在附近有一顆恒星可以加熱平流層的行星上看到過這種現象，但在沒有明顯外部熱源的物體上看到這種現象是很瘋狂的。”
這使得研究小組轉向木星和土星尋求解釋，發現溫度反轉在這些太陽系氣體巨星的大氣中也很突出。對此的主導理論是，加熱過程與創造極光的過程相同。
極光以前曾被用來解釋棕矮星不尋常的性質，例如這些失敗恒星的溫暖樣本發出的無線電輻射。然而，W1935的JWST觀測代表了第一次從褐矮星中發現甲烷排放，這表明了極光。
“有了W1935，我們現在有了一個太陽系現象的壯觀擴展，沒有任何恒星輻射來幫助解釋，”法赫蒂總結道。“有了JWST，我們可以真正在化學上‘打開引擎蓋’,揭示在我們的太陽系之外，極光過程可能有多么相似或不同。”
法赫蒂本周在新奧爾良舉行的美國天文學會第243次會議上展示了該團隊的工作。
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