天王星是个有味道的星球

天王星是个有味道的星球

一项发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的新研究表明,天王星的大气层中具有硫化氢的化学特征,硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的化合物。这个发现不仅可以加深我们对太阳系如何演化的理解,同时也有助于我们了解环绕其他恒星运行的大质量行星的大气层。

1986年,美国宇航局的旅行者2号(voyager2)快速掠过天王星时,这是这个美丽的淡蓝色的世界第一次被访问。天文学家对天王星进行了无数次地面观测,希望能更好地了解天王星大气层的组成。然而,尽管做出了这些努力,我们对这个神秘的星球却知之甚少。硫化氢的发现是向前迈出的一大步,这只能使用地球上最强大的观测站之一来完成。

使用连接到夏威夷双子座北望远镜的近红外积分场光谱仪(NIFS),天文学家检测到了天王星大气层最上层中硫化氢的极微光谱特征。这种气体的存在表明大气层下方有一个巨大的储层。

英国莱斯特大学联合研究员莱·弗莱彻(Leigh Fletcher)在Gemini North声明中说:“只有少量硫化氢作为饱和蒸气保留在大气层上方。”这就是为什么要在天王星的大气层上方捕获硫化氢的信号如此具有挑战性的原因。双子座望远镜的卓越能力最终给了我们一个幸运的突破。”

长期以来,天文学家一直在争论硫化氢还是氨是天王星大气层的主要成分。众所周知,一些大质量行星,如木星和土星,大气中主要由氨冰组成,而天王星(大概还有海王星)则不是。正是由于大气成分的差异,木星和土星被归为“气态巨星”,天王星和海王星被归入“冰巨星”范畴,这些差异揭示了行星形成的原因。

弗莱彻说:“在太阳系形成的过程中,氮和硫之间的平衡是由行星形成的温度和位置决定的。”。

在太阳系历史的早期,大质量行星从它们最初形成的地方迁移,最终进入我们今天看到的稳定轨道。通过对云层中的化学物质的分析,天文学家现在可以推测出这些巨大的行星形成的距离离太阳有多远,以及它们从何处迁移而来。有了这些信息,天文学家们就可以着眼于其他行星,从而了解这些行星是如何形成的以及在哪里形成的。

有趣的是,科学家们现在被问到最多的问题可能是:如果我们能闻到天王星的大气层,会臭死我们吗?英国牛津大学的帕特里克·欧文(Patrick Irwin)说:“如果有人不幸掉入天王星大气层,由氢、氦和甲烷组成的200摄氏度大气,会在闻到臭味之前把人杀死。”。