天王星云层与臭鸡蛋有什么共同之处？

硫化氢是一种能使臭鸡蛋披发出怪异气息的气体，它满盈在天王星的上层年夜气中——这是持久以来争论不休的问题，但从未被证实。基于对双子座海说神聊千里镜的敏感光谱不雅测，天文学家发现了在庞大行星云层顶部的有害气体。这个成果解决了我们在太空中一个邻人并且是一个顽固由来已久的谜题。即使颠末了几十年的不雅察和观光者2号宇宙飞船的拜候，天王星仍然有一个关头的奥秘——云的构成。此刻地球云层的关头构成部门终于被证实了。

这张由观光者2号于1986年1月24日拍摄的新月形天王星的图像揭示了它冰凉的蓝色年夜气。尽管观光者2号的飞翔距离很近，但直到此刻年夜气层的当作分仍然是一个谜。图片：NASA / JPL

来自英国牛津年夜学的Patrick Irwin和全球合作者在夏威夷Maunakea的8米双海说神聊千里镜捕获到的天王星的红外光进行了光谱阐发。在天王星的云顶发现含硫的硫化氢气体，持久寻找的证据颁发在4月23日的《天然天文学》杂志上。双子星座的数据是经由过程近红外积分场光谱仪(NIFS)获得，该数据是在天王星年夜气中本家儿要可见云层上方的一个区域采样反射的太阳光。Irwin说：固然我们试图探测到的这些线仅仅是在那边，但因为NIFS对双子座的敏感性，我们可以或许毫不迷糊地探测到它们，并连系了Maunakea的美好前提。固然我们知道这些线会处于检测的边缘，但我仍是决议在获得的双子座数据中寻找它们。

美国国度科学基金会的克里斯·戴维斯(Chris Davis)说：这项工作是一种很是立异的应用，它最初设计用来研究遥远星系中间庞大黑洞四周的爆炸情况。利用NIFS来解决我们太阳系持久存在的谜团，是其利用的有力延长。天文学家持久以来一向在争论天王星云团的构成，以及硫化氢或氨是否本家儿导了云层，但缺乏明白的证据。此刻，多亏了改良的硫化氢接收线数据和奇奥的双子星光谱，有了发现祸首祸首的指纹，光谱接收谱线(气体接收反射太阳光的部门红外光)出格微弱，并且很难按照Irwin检测到。

在天王星的云层中发现硫化氢含量很高，与内部气体巨行星，木星和土星形当作了强烈的对比，没有硫化氢呈现在云层之上，而是不雅察到氨。木星和土星上的年夜部门云层都是由氨冰构成的，但这似乎不是天王星的环境。这些年夜气当作分的差别揭示了有关行星形当作和汗青的问题。英国莱斯特年夜学(University of Leicester)的研究小构成员莱弗莱彻(Leigh Fletcher)弥补道：气体巨星(木星和土星)和冰巨行星(天王星和海王星)之间的云层之间的差别，很可能是在这些行星降生的时辰留下的。在太阳系形当作过程中，氮和硫之间的均衡(是以氨和天王星的新发现的硫化氢)是由行星形当作的温度和位置决议的。

天王星早期形当作的另一个身分是强有力的证据，证实我们太阳系的巨行星很可能是从最初形当作的处所迁徙过来的。是以，确认这一当作分信息对于领会天王星的出生地、演化和行星迁徙的细化模子长短常贵重的。按照弗莱彻的说法，当云层形当作的时辰，它会将云形当作的气体锁在一个深层的内部储层中，埋没在我们凡是用千里镜所能看到的程度之下。只有很小的一部门仍然在云层之上作为饱和蒸汽。这就是为什么在天王星的云层上方捕获氨和硫化氢的特征是如斯具有挑战性的原因。双子座的优胜能力最终给了我们幸运的机遇。美国宇航局喷气推进尝试室的格伦·奥尔顿和研究小组的另一名当作员指出：我们强烈思疑，硫化氢气体在一段时候内影响了天王星的毫米和无线电频谱，但我们无法将其确定为确定所需的接收。

此刻这个难题的一部门也已经起头了。固然研究成果为天王星四周的硫化氢含量设心猿意马了一个下限，但很有意思的是，即使在这些浓度下，对人类的影响也是很有趣的。若是一个不幸的人从天王星的云里下来，将会碰到很是不兴奋的环境。恶臭并不是最糟糕的。I在零下200摄氏度的年夜气中，氢气、氦气和甲烷所发生的梗塞和表露会使有生命危险！新的发现表白，固然年夜气层可能对人类不太好，但这个遥远的宿世界是摸索太阳系早期汗青的膏壤，也许还能理解太阳系外其他年夜型、冰凉的星球的物理前提。

博科园-科学科普｜参考期刊文献：Nature Astronomy｜来自：双子座天文台