在冥王星和土卫六上探测到神秘化合物

# 冥王星与土卫六上探测到未知化合物 来源：https://www.wired.com/story/mysterious-compound-detected-on-pluto-and-titan/ 矮行星冥王星和土星的最大卫星土卫六（Titan）让天文学家感到困惑——詹姆斯·韦伯空间望远镜（https://www.wired.com/tag/james-webb-space-telescope/）（JWST）在这两颗天体的表面探测到一种化学信号，该信号与任何已记录在光谱数据库中的信号都不匹配。研究人员认为这并非仪器错误，而是一种身份成谜的化合物的特征——可能是从未在实验室研究过的材料混合物，甚至是一种化学性质尚未被表征的化合物。 该发现发表在即将刊登于《天文学与天体物理学》期刊的一篇研究（https://arxiv.org/abs/2606.13350）中。科学家在土卫六和冥王星上都识别出一个以5.113微米为中心的吸收带——这两颗世界相距数十亿公里，物理条件也截然不同。该信号在JWST两台不同仪器的观测中均出现，因此团队排除了校准问题或其他技术错误的可能性。 从新视野号航天器看到的冥王星。 冥王星，这颗矮行星。 Heritage Images/Getty Images发现的关键在于一种称为光谱学的技术。每种元素或分子都以独特的方式与光相互作用，吸收特定波长并留下类似指纹的特征图案。数十年来，科学家们编纂了大量这类光谱特征目录，用于识别行星和卫星表面的水、甲烷、二氧化碳或氨等化合物，也用于识别太阳系外的其他天体。 在这个案例中，比对结果没有找到令人信服的匹配。此外，在现阶段发现一种无法与已知化合物关联的化学信号极为罕见。因此，弄清楚土卫六和冥王星上发生了什么，可能成为行星科学的新基本问题。 研究人员已经探讨了多种可能性。他们检查了可能存在于这些天体上的冰和有机化合物的实验室光谱，包括乙炔、苯、乙烯酮以及一族的丙二烯类分子。但没有一种与观测到的信号完全匹配。最可能的解释是，信号来自一种已知化合物，但其物理状态或混合物从未在实验室中被研究过；不过作者也未排除信号来自一种化学性质尚未被表征的材料的可能性。 相同的信号在两个如此不同的地方出现，让这个谜题更加引人入胜。土卫六拥有富含氮气和甲烷的大气层，表面压力约为1.5巴——高于地球——还有液态甲烷的河流与湖泊，温度约为零下180摄氏度。相比之下，冥王星只保留着稀薄的大气层，压强约10微巴（密度约稀薄十五万倍）；表面覆盖着由氮、甲烷和一氧化碳组成的冰层，温度接近零下235摄氏度。 尽管存在如此巨大的差异，两个世界都表现出由太阳辐射和宇宙射线驱动的复杂有机化学过程，能够产生新的化合物并最终沉降在表面。研究人员认为，这种共同的化学历史或许能解释神秘信号的起源。 要破解这一谜题，需要JWST的新观测以及进一步的实验，在实验室中重现这两个冰世界的化学过程。科学家们寄希望于NASA的“蜻蜓”（Dragonfly）任务，该任务将探索土卫六的表面。尽管探测器无法直接观测到这种神秘的红外信号，但其搭载的化学实验室或许能识别出部分候选化合物，帮助解开JWST对太阳系外缘提出的一大引人入胜的谜题。 *本文原载于WIRED en Español（https://es.wired.com/articulos/detectan-una-misteriosa-sustancia-en-pluton-y-titan-con-una-firma-quimica-desconocida-para-los-humanos），并已从西班牙语翻译。*