第181章 格利泽229B（1/2）

格利泽229b（褐矮星）

· 描述：首批直接成像的褐矮星之一

· 身份：围绕红矮星格利泽229运行的褐矮星，距离地球约19光年

· 关键事实：其光谱中检测到甲烷吸收线，明确证实了其低温的褐矮星性质，介于行星与恒星之间。

第一篇：19光年的“半成品恒星”——格利泽229b的甲烷密码与宇宙身份之谜

202读。”

第二篇：19光年的“甲烷云图”——格利泽229b的大气剧场与宇宙身份再探

2030年深秋，夏威夷莫纳克亚山的夜空格外通透。苏晴裹着加厚的防风外套，站在凯克天文台新落成的“下一代自适应光学系统”（naco）控制室里，指尖在全息操作界面上滑动。屏幕上，格利泽229b的红外图像正以0.01角秒的分辨率实时刷新——这是人类首次看清这颗19光年外“半成品恒星”的“脸”：暗红色球体表面，几缕灰黑色的云带像宇宙毛笔挥就的草书，在甲烷大气的“画布”上缓缓流动。“它‘活’了！”实习生小林突然喊出声，“你看这个云带，比三年前宽了30%！”

苏晴的呼吸一滞。三年前，她用韦伯望远镜确认了格利泽229b的甲烷“身份证”；如今，这颗褐矮星的大气剧场正上演着更精彩的“剧目”——云层变幻、风暴涌动、甚至可能有未知分子在“幕后”悄然登场。19光年的距离，让这场“宇宙戏剧”的每个细节，都成为改写“行星-恒星桥梁”认知的关键线索。

一、韦伯的“分子探针”：甲烷之外的“隐形观众”

格利泽229b的大气成分，远比第1篇幅揭示的更复杂。2027年，苏晴团队用韦伯望远镜的近红外光谱仪（nirspec）捕捉到甲烷吸收线；2030年，他们升级了观测方案，用中红外仪器（miri）扫描更宽波段，意外发现了两条新的“光谱指纹”：波长5.3微米的凹陷（水蒸气吸收）和6.1微米的凸起（氨分子发射线）。

“这像在沙漠里不仅找到了鱼鳞，还发现了贝壳和海藻，”苏晴在组会上展示光谱图，“水蒸气和氨的存在，说明它的大气层有‘分层结构’——就像地球的 troposphere（对流层）和 stratosphere（平流层），不同高度有不同的‘天气’。”

团队用计算机模拟还原了这个“分层剧场”：

下层大气（0-10公里）：温度约900c，由氢、氦、甲烷混合而成，云带由硫化物颗粒（如硫化铵）组成，像宇宙版的“灰色”，随气流缓慢漂移；

中层大气（10-50公里）：温度降至700c，水分子凝结成冰晶云，反射主星微光，形成“甲烷-水混合云”；

上层大气（50公里以上）：温度回升至800c（因恒星紫外线加热），氨分子被激发，发出6.1微米的红外光，像给云层镶了道“荧光边”。

“以前以为褐矮星大气是‘一锅粥’，”小林指着模拟动画，“现在发现是‘千层糕’——每层都有自己的‘厨师’（物理化学过程）。”这个发现颠覆了“褐矮星大气均一”的传统认知，证明即使是“失败恒星”，也能拥有比木星更复杂的“气象系统”。

二、“云带华尔兹”：大气风暴的宇宙尺度

格利泽229b的云带并非静止的装饰，而是在上演一场持续百年的“华尔兹”。2030年，苏晴团队用alma射电望远镜观测到云带移动的“速度差”：赤道云带以每秒200米的速度向东漂移（比地球台风还快），两极云带则以每秒50米向西移动，形成“剪刀式”交叉。

“这是‘纬向环流’的典型特征，”苏晴解释，“就像地球的哈德利环流（赤道热空气上升、两极冷空气下沉），但规模大1000倍。”模拟动画显示，赤道区域因接收主星微光更多（虽只有太阳光的万分之一），热空气上升形成低压，吸引两极冷空气南下，带动云带“跳舞”。

更惊人的是“风暴眼”的发现。alma图像中，赤道云带边缘有个直径约2000公里的“暗斑”——亮度比周围低40%，像木星大红斑的“迷你版”。“这是甲烷风暴的‘风眼’，”小林分析，“风速可能达每秒500米（超音速飞机速度的2倍），能把硫化物颗粒卷到高层大气，形成‘蘑菇云’状的尘埃柱。”

为了验证这个猜想，团队调用了欧洲南方天文台（eso）的甚大望远镜（vlt）偏振数据：风暴区域的偏振方向与云带整体相反，说明有垂直上升的高速气流。“就像用筷子搅动奶茶，漩涡中心的液体向上涌，”苏晴比喻，“格利泽229b的风暴，是宇宙尺度的‘大气对流实验’。”

三、“身份迷思”再起：它是行星还是恒星？

尽管格利泽229b被归类为褐矮星，但2030年的新观测却让它的“身份”再次模糊——它的大气行为太像气态巨行星了。

第1篇幅提到，它的质量（40倍木星）接近恒星“点火门槛”（80倍木星），但新数据显示：它的核心温度仅500万c（恒星核心需1000万c以上），氢聚变反应“半死不活”，像快要熄灭的炉火。“它像个‘兼职恒星’，”苏晴的导师陈教授摇头，“偶尔烧一点氢，大部分时间靠引力收缩放热，更像行星的‘内热’而非恒星的‘核火’。”

更关键的争议来自“形成机制”。传统理论认为，褐矮星由星际云的“引力坍缩”形成（类似恒星），但格利泽229b的轨道偏心率极低（0.1，接近圆形），且距离主星44 au（比冥王星还远），更符合“行星形成理论”中的“核吸积模型”（尘埃颗粒碰撞聚集成行星胚胎，再吸积气体）。“它可能是被‘踢’出原行星盘的行星胚胎，后来被红矮星捕获，”小林提出新假说，“就像宇宙里的‘流浪行星’，只不过它太重，成了褐矮星。”

这个假说让团队陷入激烈争论。反对者认为：它的质量远超行星上限（13倍木星），且直接成像证明其绕恒星运行（非流浪），不可能是“被捕获的行星”；支持者则指出：褐矮星与行星的质量界限本就模糊（13-80倍木星之间被称为“亚褐矮星”），格利泽229b正处于“灰色地带”的中间值。“或许‘行星’和‘褐矮星’的区别，不在于质量，而在于‘怎么出生的’，”苏晴在日记里写，“就像双胞胎，一个顺产（恒星坍缩），一个剖腹产（核吸积），但长得一模一样。”