在浩瀚的银河系中,一颗名为SIMP 0136的神秘天体引起了科学家们的广泛关注。这颗距离地球约20光年的行星质量天体,虽然其真实身份尚未完全确定,但已成为了天文学界研究的热点。
SIMP 0136既不属于恒星,也不围绕任何恒星运行,因此被归类为“自由漂泊行星”。然而,由于其质量约为木星的13倍,且具备类似气态巨行星的结构和化学成分,一些科学家也倾向于将其视为“褐矮星”的一种。褐矮星虽然形成于密集的气体和尘埃分子云中,但由于质量不足,无法进行稳定的核聚变反应,因此有时也被称为“失败的恒星”。
SIMP 0136之所以成为理想的观测目标,主要得益于其在红外波段的明亮表现。作为北天最亮的自由漂泊行星质量天体之一,SIMP 0136在观测时不会受到附近恒星光线的干扰,这为科学家们提供了难得的观测条件。其极短的自转周期——仅为2小时40分钟,也使得科学家们能够在短时间内对其进行全面观测。
为了深入探究SIMP 0136的奥秘,波士顿大学与其他机构的研究人员携手合作,借助詹姆斯·韦布空间望远镜对其进行了详细观测。他们使用了望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外观测仪(MIRI),分别进行了超过3小时的观测,覆盖了SIMP 0136的整个自转周期。
此前的观测曾发现SIMP 0136的亮度会发生变化,但原因一直是个谜。而这次借助詹姆斯·韦布空间望远镜的新数据,研究人员终于找到了答案。他们发现,SIMP 0136的亮度变化源于其大气层中温度和云层成分的不均匀性。具体来说,某些红外波长来自行星大气层最深处的蒸发铁分子云,而另一些红外波长则来自行星上层大气中的硅酸盐矿物颗粒云。
波士顿大学的研究员菲利普·穆尔黑德用一个生动的比喻来解释SIMP 0136的亮度变化。他将地球的表面比作一个模型,当海洋、大陆、森林等不同区域进入视野时,人们会看到不同颜色的光线。同样地,SIMP 0136的亮度变化也是由于其大气层中温度和云层成分的变化所导致的。
除此之外,研究人员还发现SIMP 0136上存在一些特别明亮的热点。他们推测这些热点可能是由极光引起的,并通过无线电波观测得到了证实。然而,仅靠云层和温度变化难以解释SIMP 0136所有红外亮度的变化。因此,研究团队进一步推测,SIMP 0136的大气中可能存在一氧化碳和二氧化碳的富集区域,这些区域在行星自转时也可能影响红外亮度。