天文学家在天王星的高层大气中探测到硫化氢

在夏威夷Maunakea上使用双子座北望远镜的天文学家已经在天王星的云顶上探测到了硫化氢，这种气体使臭鸡蛋具有独特的气味。发现在自然天文学杂志上发表的一篇论文中有所描述。

长期以来，科学家一直在讨论天王星云的成分以及硫化氢或氨是否在云层中占主导地位，但无论如何都缺乏明确的证据。

“现在，由于改进的硫化氢吸收线数据和精彩的双子光谱，我们的指纹成为罪魁祸首，”主要作者，物理系(大气，海洋和行星物理学)Patrick Irwin博士说。英国牛津大学。

使用近红外积分场光谱仪(NIFS)获得的Gemini数据采集来自天王星大气中主要可见云层正上方区域的反射太阳光。

欧文博士说：“虽然我们试图检测到的线条几乎没有出现，但由于NIFS对Gemini的敏感性以及Maunakea的精致条件，我们能够毫不含糊地检测出它们。”

在天王星的云层中可能检测到高硫化氢 - 可能是海王星 - 与内部气体巨行星，木星和土星形成鲜明对比，在云层上方没有看到硫化氢，而是观察到了氨。

大部分的木星和土星的上部云层都是由氨冰构成的，但天王星的情况似乎并非如此。大气成分的这些差异揭示了有关行星形成和历史的问题。

“天然气巨头(木星和土星)以及冰巨人(天王星和海王星)的云层之间的差异很可能在这些世界诞生的过程中留下了印记，”共同作者Leigh Fletcher博士说。英国莱斯特大学。

“在我们的太阳系形成期间，氮和硫之间的平衡(以及因此氨和天王星新探测到的硫化氢)是由行星形成的温度和位置决定的。”

天王星早期形成的另一个因素是有力的证据表明我们的太阳系巨行星可能从它们最初形成的地方迁移过来。因此，确认这种构成信息对于理解天王星的行星迁移的发源地，演化和精炼模型是非常宝贵的。

“当云层通过凝结形成时，它会将形成云的气体锁定在深层内部水库中，隐藏在我们通常用望远镜看到的水平面下方。Fletcher博士说，只有极少量的残留在云层之上。

“这就是为什么在天王星的云层之上捕获氨和硫化氢的特征非常具有挑战性。双子座的卓越能力最终给了我们幸运的机会。“

“我们强烈怀疑硫化氢气体正在影响天王星的毫米和无线电频谱一段时间，但我们无法确定吸收所需的吸收能力。现在，这个难题的一部分也正在落实到位，“共同作者，宇航局喷气推进实验室的格伦奥顿博士说。

“虽然结果设定了天王星周围硫化氢含量的下限，但有趣的是推测即使在这些浓度下对人类的影响也是如此。”

“如果一个不幸的人类曾经穿过天王星的云层，那么他们就会遇到非常不愉快和臭气熏天的情况。”

“但恶臭并不是最糟糕的。欧文博士说，在零下200摄氏度的大气中窒息和接触主要由氢气，氦气和甲烷组成，这种气味会在气味消失之前很长时间。

“新的研究结果表明，尽管这种气氛对人类来说可能是令人不快的，但这个遥远的世界是探索我们太阳系早期历史的肥沃土壤，也许是了解其他大型冰冷世界的物理条件，这些世界围绕着我们太阳之外的恒星运行。 “。

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