過去十多年來，被稱為「粉紅星球」的世界一直是最難以捉摸的深空目標之一。該天體於 2013 年被發現，但因為其光線過於微弱，令地面儀器無法進行分析。如今，利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)，天文學家成功穿透其耀眼光芒，揭示了一個充滿奇特化學物質和獨特鹽雲的氛圍，這在如此寒冷的天體上從未見過。這項研究提供了首個冷宇宙體大氣中金屬鹽雲的直接證據。這種存在在 15 年前就已預測，但由於技術限制，其存在尚未得到驗證。
將觀測轉向太空紅外線標誌著我們探索星系中微弱寒冷世界的能力的一次飛躍。
該粉紅星球正式編入目錄的名稱為 GJ504b，環繞著一顆類似太陽的恆星，距離地球約 57 光年。GJ504b 的質量約為木星的 25 倍，位於大質量氣體巨行星與低質量棕矮星之間的邊界，因此研究者普遍稱之為「行星質量伴星」。更令其引人入勝的是，GJ504b 的温度遠低於大多數系外行星，約為 550°F (290°C)，這與類似物體的 1,000 至 2,000°F 的典型温度相去甚遠。
這一較低的温度與其年齡有關，現時估計為 25 至 40 億年。
GJ504b 的觀測揭示了獨特的化學成分
為了捕捉這個世界極其微弱的光線，由西北大學跨學科探索與研究天體物理中心(CIERA)的博士後研究員 Aneesh Baburaj 領導的國際研究團隊，依賴 JWST 的先進冠狀儀能力。該團隊與太空望遠鏡科學研究所(STScI)密切合作，包括望遠鏡設計科學家 Marshall Perrin，部署了複雜的數據處理算法，以去除伴星主恆星反射出的刺眼光芒。這一組合成功地將 GJ504b 的光線隔離為清晰的光譜數據圖，該圖將入射光分解為各個組成波長。
由於獨特的元素和化合物能夠吸收不同顏色的光，分析這些光譜的低谷使天文學家能夠從數十光年外安全地繪製外星天空的化學成分。
以往的歷史嘗試要求天文學家用世界上最大的地面望遠鏡追蹤該天體整個夜晚，但最終卻一無所獲。利用 JWST，整個高保真數據收集過程約在兩小時內完成。光譜揭示了水蒸氣、甲烷、二氧化碳和氨的複雜混合物。然而，當研究人員對這些發現進行建模時，結果並不合理，直到他們在模擬中納入雲層結構。通過測試三種不同的雲配置，團隊確認專門的鹽雲提供了最準確的數學匹配。這些鹽結構作為大氣面紗，抑制了被困在伴星內層深處的更揮發性化學分子的光譜特徵。
研究結果為太陽系外的化學組成提供新見解
除了確認這些奇特雲的存在外，處理過的光信號還顯示 GJ504b 高度富含重元素，天文學上通常稱之為金屬。雖然該星球最初形成的確切宇宙機理仍然是一個持續的謎團，但這項研究所證明的技術使研究人員更接近於繪製我們自身太陽系中寒冷世界的內部化學成分，例如木星難以捉摸的氨冰雲。這項研究的結果首次發表於《天文學期刊》上。