第45章 WISE 0855－0714（1/2）

wISE0855-0714：宇宙中的极寒世界

1.发现与命名

2014年，美国宇航局（NASA）的广域红外巡天探测器（wISE）在长蛇座方向发现了这个异常寒冷的天体，编号为wISEJ0.83-0.5（简称wISE0855）。它的发现改写了亚恒星天体的温度下限记录，成为当时已知最冷的自由漂浮天体（不围绕恒星公转）。

发现过程的关键点：

通过wISE和斯皮策太空望远镜的红外观测数据对比发现

显着的自行为每年8.1角秒（显示其距离地球很近）

三角视差测量确认距离：16.2-17.4光年（最新Gaia数据修正为17.4光年）

2.物理特性

这颗介于行星与恒星之间的特殊天体，展现出诸多挑战现有理论的特性：

2.1基础参数

质量：3-10倍木星质量（最可能值约5J）

有效温度：225-260K（-48c至-13c）

亮度：比太阳暗100万倍（绝对星等约22）

直径：约1.2倍木星（间接估算）

年龄：1-50亿年（可能属于银河系薄盘星族）

2.2光谱特征

2018年凯克2望远镜的近红外光谱观测揭示了其大气的奥秘：

强烈的水冰云吸收特征（3-5微米波段）

可能的磷化氢（ph?）存在迹象

缺乏显着的甲烷吸收（与理论模型矛盾）

风速：可能超过30\/s的超音速气流

2.3热演化模型

作为Y型褐矮星的极端代表，其冷却过程挑战现有理论：

▲初始热含量与冷却速率不匹配

▲大气化学平衡状态异常

▲内部可能保留原始锂元素

3.大气层研究突破

通过哈勃和JwSt的协同观测，科学家逐步揭开这颗巨型冰冻行星的面纱：

3.1云层结构

上层：水冰晶云（温度≈200K）

中层：硫化氢（h?S）云

深层：可能存在的液氨海洋（假说）

3.2气候系统

极地涡旋强于木星

带状环流不明显

季节变化难以观测（缺乏恒星照射驱动）

3.3化学组成异常

化学模型与观测的显着差异：

?一氧化碳（）含量超标

?预测的甲烷（ch?）未充分出现

?可能存在未知的降温机制

4.形成与演化之谜

关于其起源，学术界存在三大争议理论：

4.1独立形成说

来自失败的恒星形成过程

原始星云碎片直接收缩

解释难度：质量过低（＜13J）

4.2被抛射的行星

曾属于某个恒星系统

被引力扰动抛射到星际空间

支持证据：金属丰度偏高

4.3特殊分子云产物

低温高密度云核的直接塌缩

需要极端初始条件

可解释其化学丰度模式

5.观测技术挑战

研究如此寒冷微弱的天体需要前沿技术：

5.1设备需求

必需的红外望远镜（λ＞2μ）

自适应光学系统校正大气扰动

超高灵敏度探测器（如JwSt的NIRSpec）

5.2数据获取难点

信噪比极低（需数百小时曝光）

水汽对地面观测的干扰

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