韋伯太空望遠鏡驚現冥王星「全新氣候模式」 太陽系絕無僅有!
最新研究顯示,冥王星高層大氣中的特殊霾層竟是這顆矮行星氣候變化的關鍵推手!這項由韋伯太空望遠鏡(JWST)觀測到的驚人發現,不僅顛覆科學家認知,更可能為地球遠古大氣提供重要線索。
當新視野號探測器2015年飛掠冥王星時,這顆曾被認為是冰凍死寂的星球,竟展現出令人驚艷的冰原地貌與鋸齒狀山脈。其中最令人意外的發現,莫過於漂浮在冥王星上空、綿延超過300公里的藍色多層霾層——其規模與複雜程度遠超科學家預期。
法國巴黎天文台天文學家唐吉·貝特朗領導的研究團隊,透過韋伯太空望遠鏡最新觀測數據證實:這些神祕的霾層不僅是視覺奇觀,更主導著冥王星的氣候系統。「這在太陽系中獨一無二,可說是一種全新氣候類型。」貝特朗向《生活科學》如此描述。
6月2日發表於《自然天文學》期刊的研究指出,冥王星高層霾主要由甲烷與氮氣在陽光作用下形成的複雜有機分子構成。早在2017年就有理論預測,這些微粒能透過白天吸收陽光、夜間釋放紅外線能量的方式,比單純氣體更有效地冷卻大氣層。這正好解釋為何冥王星高層大氣溫度僅約攝氏-203度,比預期低了30度。
然而驗證這項理論面臨重大挑戰——冥王星與其大型衛星凱倫距離過近,導致兩者的熱訊號在望遠鏡數據中經常重疊。「我們根本無法區分哪些訊號來自凱倫,哪些來自冥王星霾層。」貝特朗解釋道。
轉機出現在2022年,韋伯太空望遠鏡強大的紅外線儀器終於能清晰分辨兩者訊號。令人振奮的是,冥王星霾層發出的微弱紅外光輝,完美印證了2017年的理論預測。「在行星科學領域,能在短短數年內獲得假設驗證實屬罕見。」當年研究團隊領導者、加州大學聖克魯茲分校行星科學家張曦在聲明中難掩興奮。
這項發現更啟發科學家思考:海王星的崔頓衛星、土星的泰坦衛星等擁有霾層的天體,是否也存在類似氣候機制?研究人員甚至推測,地球在氧氣改造大氣層前,可能也曾被有機微粒霾層籠罩——這層「保護毯」或許為穩定溫度、孕育早期生命創造了關鍵條件。
「透過研究冥王星的霾層與化學反應,我們或許能窺見地球遠古時期成為宜居星球的奧祕。」張曦進一步指出。這項突破性研究,為理解太陽系天體演化與地球生命起源開闢了全新視野。