JWST揭開「粉紅星球」GJ 504b神秘面紗：大氣層有鹽雲，仲可能係棕矮星？

十幾年嚟，GJ 504b一直令天文學家着迷——佢嘅深紫紅色令佢有個花名「粉紅星球」。自2013年發現以嚟，佢係已知最凍嘅直接成像系外行星之一，但因為太暗，地面望遠鏡根本冇辦法仔細研究佢。直至韋伯太空望遠鏡（JWST）出動，率先分析佢嘅大氣成分，先發現呢個世界比任何人想像中更古怪：啲雲竟然係用鹽嚟造嘅。

豐富又奇特嘅大氣成分

JWST利用NIRSpec同MIRI儀器，首次捕捉到GJ 504b由近紅外到中紅外嘅直接光譜。數據顯示佢嘅大氣分子異常豐富，包括水蒸氣（H₂O）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）、二氧化碳（CO₂）、氨（NH₃）同硫化氫（H₂S），甚至連同位素版本如¹³CO同C¹⁸O都檢測到。

最矚目嘅發現之一係氨（NH₃）。Mâlin等人（2025年）嘅研究利用JWST嘅MIRI日冕儀光度測量，以12.5σ嘅置信度首次明確檢測到呢種分子喺行星質量伴星嘅大氣中。呢個精確嘅氨含量測量為氮化學研究開咗扇新窗，而氮正正係追蹤呢啲天體形成條件嘅關鍵指標。

呢個恆星系統估計約有1.6億到2.5億年歷史，所以GJ 504b係一個相對年輕嘅世界。

大氣中嘅鹽雲驚喜

JWST數據最大嘅驚喜係發現GJ 504b大氣中有鹽雲。同熱啲嘅系外行星上嘅硅酸鹽雲唔同，呢度嘅雲係由硫化物同金屬鹽組成，例如氯化鉀（KCl）同硫化鋅（ZnS）。

呢個係首次喺直接成像嘅行星質量天體上確認到呢類奇特嘅雲種。喺呢個世界約550K嘅低溫下，鹽類形成霧層，驗證咗理論模型嘅預測——即係木星型大氣喺呢個溫度下會凝結出鹼金屬鹽雲，而唔係硅酸鹽塵埃。

呢項由美國西北大學天文學家領導嘅研究喺2026年6月發布，為冷天體大氣中存在鹽雲提供咗首批直接證據之一。

質量大增：行星定係棕矮星？

JWST數據大幅修訂咗GJ 504b嘅質量。最初估計約4個木星質量，依家估計係約20–28個木星質量，最佳估計約25個木星質量。

呢個質量接近氘融合嘅界限，令佢嘅身分成謎——究竟係行星定係棕矮星（即係「失敗嘅恆星」）？天文學家通常叫呢類天體做「行星質量伴星」而唔係行星。高質量令GJ 504b成為關鍵嘅測試對象，幫我哋理解行星同棕矮星之間嘅界線喺邊，以及呢啲接近界限嘅天體點樣形成同冷卻。

冷系外行星研究嘅新基準

喺JWST之前，我哋對直接成像系外行星嘅認識主要局限於溫度800至1800K嘅高溫年輕木星。GJ 504b嘅大氣溫度約550K，係目前光譜分析過最凍嘅直接成像系外行星，為呢啲熱木星同我哋太陽系嘅凍木星（約130K）之間提供咗獨特橋樑。

鹽雲嘅發現加上包含氨嘅複雜化學成分，令GJ 504b由一粒暗淡嘅粉紅小點變成一個特徵明確嘅基準。呢啲觀測令科學家能夠驗證雲物理學、氮化學同氣體巨星大氣喺低溫下演化嘅模型，令佢成為研究凍、直接成像行星嘅新基準點。