8 月 2026 年,NASA 公布了太空望遠鏡 SPHEREx 的最新成果。這台於 2025 年三月發射、由噴射推進實驗室管理的儀器,在掃描天空的過程中探測到數千顆褐矮星。
褐矮星像恆星一樣由收縮的氣體雲形成,但質量不足以維持氫融合反應。這些黯淡發光的天體在許多性質上類似木星和土星這樣的巨行星,卻不受任何母恆星束縛,自由地在太空中漂移,僅靠內部餘熱發光。
在《天體物理學期刊》上發表的一篇論文中,科學家分析了 SPHEREx 對 37 顆鄰近褐矮星的觀測。這些天體的溫度介於約 2200 至零下 20 攝氏度之間。102 種顏色波段的譜線揭示其大氣中含有水、二氧化碳、一氧化碳和甲烷。
「我們看到了這些分子的特徵信號,以及它們在整個溫度範圍內如何因天體而異,」研究共同作者、加州理工學院 IPAC 的傑維·柯克派翠克指出。團隊已在處理數千個額外天體。
論文第一作者扎法爾·魯斯塔姆庫洛夫將褐矮星形容為「某種意義上的『半成品』」:與系外行星不同,它們完全獨立,並在孤獨中逐漸黯淡。SPHEREx 能捕捉到地面望遠鏡因地球大氣吸收而無法觀測的波長。
分子特徵會隨著天體冷卻和老化而變化。在過渡階段,奇異的雲層逐漸稀薄,讓位給富含甲烷的大氣。現有模型能很好地描述整體化學趨勢,但尚無法掌握雲層轉變的細節。
「沒有兩顆褐矮星是相似的。即使溫度相同,它們的光譜也截然不同,」魯斯塔姆庫洛夫補充道。柯克派翠克強調,這一發現促使人們去研究更多這樣的「黑暗漫遊者」。
這些寒冷而獨立的世界,究竟在其化學多樣性中隱藏著什麼?
SPHEREx 每天持續獲取約 3600 幅獨特圖像,同時繪製天空地圖,並協助搜尋星際冰。該任務的數據對科學家和公眾開放。


