天文学家希望借助氨“同位素体”,探索系外行星诞生之谜

2024-05-09 09:35IT之家 - 故渊

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。

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