以西北大学为首的天文学家发现著名“粉色星球”周围的一个不寻常特征：充满盐云的天空。这颗古老世界已经因其粉色雾霭而成为天文学中持久的谜团。作为迄今直接成像的最寒冷的行星质量伴星之一，它非常微弱，以至于科学家们在地球上分析其光线非常困难。现在，来自詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测揭示了一个充满奇异化学和前所未见的云的气氛。这些发现提供了盐云在寒冷行星物体的大气中存在的首个直接证据，确认了科学家们15年前首次做出的预测。结果还突显了JWST研究极寒和微弱世界的能力，这些世界超出了地面望远镜的观测能力。该研究于6月18日在《天文学杂志》上发表。西北大学的阿尼什·巴布拉杰表示：“粉色星球是使用地面仪器发现的最寒冷的伴星。世界各地的许多团队进行了后续观测，以研究其光，但它对地面仪器来说太微弱。因此，它成为JWST的完美目标。当我们最终获得其光谱时，立即看起来很有趣。但当我们开始深入分析数据时，我们意识到这与我们之前分析的任何内容都不相同。”巴布拉杰是一名系外行星研究人员，是西北大学跨学科天体物理探索与研究中心（CIERA）的博士后。该项目还涉及来自太空望远镜科学学院（STScI）的科学家，包括马歇尔·佩林，他为该天体设计了观测程序。佩林是JWST望远镜科学家团队的成员，该团队参与了天文台的开发并支持其持续运营。一个身份不明的寒冷世界首次发现于2013年，粉色星球，正式名称为GJ 504 b，围绕着一颗类似太阳的恒星运行，距离地球约57光年。尽管有这个昵称，研究人员并不确定它实际上是一颗行星。GJ 504 b的质量约为木星的25倍，位于巨行星和棕矮星之间的边界上。由于这一模糊性，天文学家将其归类为“行星质量伴星”，即具有类似于行星的质量并围绕恒星运行的天体。其低温为其增添了吸引力。大多数直接成像的系外行星的温度范围约为1000到2000华氏度。相比之下，GJ 504 b的温度仅约为550华氏度（290摄氏度），类似于面包烘焙炉内部的温度。根据巴布拉杰的说法，该天体的年龄有助于解释其相对凉爽。巨行星以极高的温度开始生命，并在数十亿年内逐渐冷却。新研究估计GJ 504 b的年龄在25亿到40亿年之间。詹姆斯·韦伯揭示了行星的光谱为了研究该天体，巴布拉杰及其同事使用JWST收集其微弱光线。然后，他们应用先进的处理技术去除来自更亮的宿主恒星的眩光。这种方法使得团队能够获得伴星的光谱，将光分离为其组成色彩。由于不同的元素和分子在光谱中留下独特的印记，科学家可以利用这一信息确定大气的组成。巴布拉杰表示：“过去，其他天文学家用世界上一些最大的望远镜观察伴星整整一个晚上以获得光谱，但他们无法看到该天体。使用JWST，我们的整个观察时间约为两个小时，而且我们取得了成功。”盐云解决了一个长期谜团观测结果揭示了一个包含水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨及其他分子的大气。当研究人员试图用计算机模型重建大气时，他们遇到了一个问题。观测结果只能与似乎不合物理现实的大气条件相匹配。当研究团队将云添加到模型中时，奇怪的不一致之处消失了。结果表明，盐云正在遮挡大气的深层，并影响最终到达JWST的光线。巴布拉杰表示：“我们进行了带云的模拟，结果符合我们对寒冷行星的了解。我们尝试了三种不同类型的云，盐云的拟合效果最好。当我们考虑到盐云时，它抑制了更深层剧伴大气中隐藏分子的特征。然后，结果变得在物理上可能。”光谱还表明GJ 504 b可能含有异常大量的重元素，天文学家通常称之为金属。即便如此，关于该天体是如何形成的问题依然存在。当前的证据表明它可能已经经历过多种形成过程。