得名古希腊神话天空之神乌拉诺斯的太阳系第七行星天王星(Uranus),科学家过去一直在争论其云层顶是否充斥硫化氢,致使它闻起来像可怕的臭鸡蛋味(或屁味),但这项结论推测成分居多。现在,一组研究团队终于首度以红外光谱证实:没错,天王星确实会臭到没朋友。
即使美国太空总署(NASA)航海家 2 号(Voyager 2)太空探测器曾在 1986 年近距离拜访过天王星,这些年它始终坚守着一个最重要秘密:云层顶的化学成分组成。过去天文学家一直在争论天文星云层顶部可能含有硫化氢与氨,浓度比土星或木星还要高几十倍,但这些都只是推论而非直接观察,毕竟天王星太远了,观测资料不够多。
现在,由英国牛津大学行星物理学教授 Patrick Irwin 领导的团队,利用双子星天文台(Gemini Observatory)位于夏威夷的北双子望远镜(Gemini North Telescope)拍摄天王星近红外影像,从近红外积分场光谱仪(Near-Infrared Integral Field Spectrometer,缩写 NIFS)频谱中看见微弱但无误的硫化氢线,验证天王星云层顶关键化学成分组成。
▲ 北双子望远镜。(Source:By Mailseth [CC BY-SA 3.0 or GFDL], from Wikimedia Commons)
硫化氢为无机化合物(化学式 H2S),正常时是种无色易燃的酸性气体,浓度低时带有恶臭,气味如臭鸡蛋;另外,人体释放的屁也含有极小量(少于屁成分的 1%)硫化氢。
科学家过去之所以没想到可利用 NIFS 分析天王星云层化学成分,是因 NIFS 主要设计用来观察遥远星系的巨大黑洞及周遭混乱环境,意外地,原来 NIFS 也能解决太阳系长久不破的谜团,让科学家看见仪器的另一潜力。
虽然天王星云层顶的气味会使你瞬间反胃且终生难忘,但随着揭露越来越多太阳系各行星的大气成分差异,有关行星形成与太阳系历史的谜团也能更加清晰。这项研究发表在《自然─天文学》(Nature Astronomy)期刊。
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(首图来源:NASA)