天王星云層與臭雞蛋有什么共同之處？

硫化氫是一種能使臭雞蛋披發出怪異氣息的氣體，它滿盈在天王星的上層年夜氣中——這是持久以來爭論不休的問題，但從未被證實。基于對雙子座海說神聊千里鏡的敏感光譜不雅測，天文學家發現了在龐大行星云層頂部的有害氣體。這個成果解決了我們在太空中一個鄰人并且是一個頑固由來已久的謎題。即使顛末了幾十年的不雅察和觀光者2號宇宙飛船的拜候，天王星仍然有一個關頭的奧秘——云的構成。此刻地球云層的關頭構成部門終于被證實了。

這張由觀光者2號于1986年1月24日拍攝的新月形天王星的圖像揭示了它冰涼的藍色年夜氣。盡管觀光者2號的飛翔距離很近，但直到此刻年夜氣層的當作分仍然是一個謎。圖片：NASA / JPL

來自英國牛津年夜學的Patrick Irwin和全球合作者在夏威夷Maunakea的8米雙海說神聊千里鏡捕獲到的天王星的紅外光進行了光譜闡發。在天王星的云頂發現含硫的硫化氫氣體，持久尋找的證據頒發在4月23日的《天然天文學》雜志上。雙子星座的數據是經由過程近紅外積分場光譜儀(NIFS)獲得，該數據是在天王星年夜氣中本家兒要可見云層上方的一個區域采樣反射的太陽光。Irwin說：固然我們試圖探測到的這些線僅僅是在那邊，但因為NIFS對雙子座的敏感性，我們可以或許毫不迷糊地探測到它們，并連系了Maunakea的美好前提。固然我們知道這些線會處于檢測的邊緣，但我仍是決議在獲得的雙子座數據中尋找它們。

美國國度科學基金會的克里斯·戴維斯(Chris Davis)說：這項工作是一種很是立異的應用，它最初設計用來研究遙遠星系中間龐大黑洞四周的爆炸情況。利用NIFS來解決我們太陽系持久存在的謎團，是其利用的有力延長。天文學家持久以來一向在爭論天王星云團的構成，以及硫化氫或氨是否本家兒導了云層，但缺乏明白的證據。此刻，多虧了改良的硫化氫接收線數據和奇奧的雙子星光譜，有了發現禍首禍首的指紋，光譜接收譜線(氣體接收反射太陽光的部門紅外光)出格微弱，并且很難按照Irwin檢測到。

在天王星的云層中發現硫化氫含量很高，與內部氣體巨行星，木星和土星形當作了強烈的對比，沒有硫化氫呈現在云層之上，而是不雅察到氨。木星和土星上的年夜部門云層都是由氨冰構成的，但這似乎不是天王星的環境。這些年夜氣當作分的差別揭示了有關行星形當作和汗青的問題。英國萊斯特年夜學(University of Leicester)的研究小構成員萊弗萊徹(Leigh Fletcher)彌補道：氣體巨星(木星和土星)和冰巨行星(天王星和海王星)之間的云層之間的差別，很可能是在這些行星降生的時辰留下的。在太陽系形當作過程中，氮和硫之間的均衡(是以氨和天王星的新發現的硫化氫)是由行星形當作的溫度和位置決議的。

天王星早期形當作的另一個身分是強有力的證據，證實我們太陽系的巨行星很可能是從最初形當作的處所遷徙過來的。是以，確認這一當作分信息對于領會天王星的出生地、演化和行星遷徙的細化模子長短常貴重的。按照弗萊徹的說法，當云層形當作的時辰，它會將云形當作的氣體鎖在一個深層的內部儲層中，埋沒在我們凡是用千里鏡所能看到的程度之下。只有很小的一部門仍然在云層之上作為飽和蒸汽。這就是為什么在天王星的云層上方捕獲氨和硫化氫的特征是如斯具有挑戰性的原因。雙子座的優勝能力最終給了我們幸運的機遇。美國宇航局噴氣推進嘗試室的格倫·奧爾頓和研究小組的另一名當作員指出：我們強烈思疑，硫化氫氣體在一段時候內影響了天王星的毫米和無線電頻譜，但我們無法將其確定為確定所需的接收。

此刻這個難題的一部門也已經起頭了。固然研究成果為天王星四周的硫化氫含量設心猿意馬了一個下限，但很有意思的是，即使在這些濃度下，對人類的影響也是很有趣的。若是一個不幸的人從天王星的云里下來，將會碰到很是不興奮的環境。惡臭并不是最糟糕的。I在零下200攝氏度的年夜氣中，氫氣、氦氣和甲烷所發生的梗塞和表露會使有生命危險！新的發現表白，固然年夜氣層可能對人類不太好，但這個遙遠的宿世界是摸索太陽系早期汗青的膏壤，也許還能理解太陽系外其他年夜型、冰涼的星球的物理前提。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻：Nature Astronomy｜來自：雙子座天文臺