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利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(jwst)的新观测结果，天文学家发现了褐矮星上的甲烷排放，这对于这样一个寒冷而孤立的世界来说是一个意想不到的发现。发表在《自然》杂志上的研究结果表明，这颗褐矮星可能会产生类似于我们自己的星球以及木星和土星上看到的极光。

褐矮星比行星质量大，但比恒星轻，在我们的太阳系附近无处不在，已识别出数千颗。去年，美国自然历史博物馆的高级研究科学家兼高级教育经理杰基·法赫蒂(jackiefaherty)带领一个研究团队在jwst上调查了12颗褐矮星。

其中包括cwisepj193518.59–154620.3(或简称w1935)——一颗距离47光年的冷褐矮星，由backyardworlds:planet9、公民科学志愿者dancaselden和nasacatwise团队共同发现。w1935是一颗冷褐矮星，表面温度约为400华氏度。w1935的质量尚不清楚，但它的质量可能在木星质量的6到35倍之间。

在观察了jwst观测到的一些褐矮星后，faherty的团队注意到w1935看起来很相似，但有一个显着的例外：它正在排放甲烷，这是以前从未在褐矮星上见过的。

该研究的主要作者法赫蒂说：“巨行星和棕矮星中预计会存在甲烷气体，但我们通常看到它吸收光，而不是发光。”“我们一开始对所看到的感到困惑，但最终转化为对这一发现的纯粹兴奋。”

计算机模型还带来了另一个惊喜：褐矮星可能存在逆温现象，即大气层随着高度的增加而变暖的现象。围绕恒星运行的行星很容易发生逆温现象，但w1935却是孤立的，没有明显的外部热源。

赫特福德郡大学的合著者本·伯宁汉姆说：“当模型明确预测温度反转时，我们感到非常震惊。”“但我们还必须弄清楚高层大气额外的热量来自哪里。”

为了进行调查，研究人员转向了我们的太阳系。他们特别研究了木星和土星的研究，它们都显示出甲烷排放并存在温度倒转。太阳系巨行星出现这种现象的原因很可能是极光，因此研究小组推测他们在w1935上也发现了同样的现象。

行星科学家知道，木星和土星上极光的主要驱动力之一是来自太阳的高能粒子，它们与行星的磁场和大气相互作用，加热上层。这也是我们在地球上看到极光的原因，通常被称为北极光或南极光，因为它们在两极附近最为奇特。但由于w1935没有主星，太阳风无法解释这一现象。

太阳系中出现极光还有一个诱人的额外原因。木星和土星都有活跃的卫星，它们偶尔会向太空喷射物质，与行星相互作用，并增强这些星球上的极光足迹。木星的卫星木卫一是太阳系中火山最活跃的世界，喷出数十英里高的熔岩喷泉，而土星的卫星土卫二则从间歇泉中喷出水蒸气，这些水蒸气在撞击太空时会同时冻结和沸腾。

还需要更多的观测，但研究人员推测，对w1935极光的一种解释可能是一颗活跃的、尚未被发现的卫星。

法赫蒂说：“每次天文学家将jwst对准某个物体时，就有可能获得令人兴奋的新发现。”“当我们开始这个项目时，我并没有注意到甲烷排放，但现在我们知道它可能存在，而且它的解释如此诱人，我一直在寻找它。这是科学前进的一部分。”