借助詹姆斯·韦布空间望远镜的观测数据,天文学家在太阳系外一颗编号为GJ504b的特殊天体大气中发现了盐类物质,这一发现为低温天体研究提供了全新视角。该天体因呈现粉红色外观被称为“粉色星球”,其表面温度约为290摄氏度,是已知地面望远镜可观测的伴星中温度最低的成员之一。
这颗距离地球约57光年的天体自2013年被发现以来,其身份归属始终存在争议。尽管质量达到木星的25倍,但因其可能未达到触发氢核聚变反应的质量阈值,科学家更倾向于将其归类为褐矮星——这类“失败的恒星”在形成过程与恒星相似,却因质量不足无法维持持续的核聚变反应。研究团队通过分析其光谱特征发现,该天体年龄介于25亿至40亿年之间,漫长的冷却过程使其表面温度显著低于新生天体。
西北大学研究团队负责人阿尼什·巴布赖杰指出,传统地面望远镜受限于光学性能,难以捕捉该天体微弱的光线信号。詹姆斯·韦布空间望远镜凭借其红外观测优势,仅用两小时便获取了完整光谱数据。当研究人员将光谱分解为不同波段时,发现现有大气模型无法解释观测结果——直到引入盐类云层这一变量,模拟数据才与实际观测完美吻合。
光谱分析显示,该天体大气层中存在水蒸气、二氧化碳、甲烷和氨气等常见成分,但盐类云层的存在改变了分子光谱特征。研究团队通过构建三种不同云层模型进行验证,最终确认盐云模型具有最高匹配度。这种特殊云层结构削弱了深层大气的光谱信号,使得整体数据符合已知物理规律。巴布赖杰强调,这是人类首次证实盐云对天体光谱解释具有决定性作用,未来大气模型构建必须将云层因素纳入考量。
尽管破解了大气成分之谜,GJ504b的身份认定仍存在争议。其大气中重元素(金属元素)含量异常偏高,这种特征既可能源于行星形成过程中的物质吸积,也可能与恒星形成机制相关。目前科学家尚无法确定其究竟属于气态巨行星还是褐矮星,这种不确定性促使研究团队提出“粉色矮星”这一新称谓。
该研究成果已于近期发表在权威学术期刊《天文学期刊》上。研究团队表示,后续将通过多波段联合观测进一步解析这颗特殊天体的演化轨迹,特别是其重元素富集现象与形成机制之间的关联。这项发现不仅拓展了人类对褐矮星大气化学的认识,也为研究系外低温天体的物质循环提供了重要参考。











