天文学家希望借助氨“同位素体”，探索系外行星诞生之谜

IT之家 5 月 9 日消息，天文学家近日借助詹姆斯・韦伯太空望远镜（JWST），通过观测氨“同位素体”（isotopologues），进一步探究了气态巨行星是如何形成的。

原子核由一堆质子和中子组成，虽然元素内的质子数量不会改变（例如，碳原子始终包含六个质子，氮原子始终包含七个质子），但中子数量可以各不相同。

“同位素体”是指同一化学元素之下的不同核素。由于这些核素属于同一种化学元素，在化学元素周期表占有同一个位置，因此得名。

由 David Barrado、Paul Mollière 和 Polychronis Patapis 天文学家领导的团队近日使用韦伯太空望远镜的中红外仪器 (MIRI) ，在 WISE-J1828 的冷褐矮星大气中观测到的氨同位素体，该矮星距离夏季天琴座方向 32.5 光年。这颗褐矮星估计温度仅为 100 摄氏度（212 华氏度）。

中红外仪器（MIRI）的探测光谱显示 WISE-J1828 具备水蒸气、甲烷和氨。这三者都是气态巨星和褐矮星大气层的主要组成部分，但这里不寻常的是光谱线的扭结，表明存在两种不同的氨同位素体。

氨中所含的氮原子具有七个质子和七个中子，因此这种氨同位素体被称为 14NH3；另一种同位素体包含七个质子和八个中子，称为 15NH3，14NH3 与 15NH3 的比率为 670 比 1。

天文学家借助上述发现，进一步借助 MIRI 探索其它系外行星，希望通过氨同位素比例来最终解开这些系外行星的诞生之谜。

IT之家附上参考地址

• Barrado, D., Mollière, P., Patapis, P. et al. 15NH3 in the atmosphere of a cool brown dwarf. Nature 624, 263–266 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06813-y

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