由JWST的近红外相机(NIRCam)拍摄的分子云“蝘蜓座I”的中心区域图像(来源:NASA,ESA,CSA; Science: Fengwu Sun (Steward Observatory),Zak Smith (The Open University),IceAge ERS Team; Image Processing: M. Zamani (ESA/Webb))
这张图像显示了暗星云“蝘蜓座I”(Chamaeleon I)的中心区域,该星云距离地球大约630光年。“蝘蜓座I”是恒星形成区 “蝘蜓座分子云”(Chamaeleon complex)中的一个分子云,那里有几十颗恒星正在形成。年轻的原恒星“Ced 110 IRS 4(橙色)”位于图像的中左上方,构成分子云且淡淡向外扩张的低温物质(蓝色)被原恒星发出的红外辐射所照亮。
这张图像是基于JWST的近红外相机(NIRCam)获得的数据(使用两种类型的红外滤镜)(※)。由莱顿大学的天文学家Melissa McClure领导的一个研究小组根据JWST对“蝘蜓座I”的观测数据发表了他们的研究成果,冰可以低于0℃吗,他们声称在分子云的最黑暗的区域成功检测到了多种物质的冰。,
※…JWST主要在人眼无法捕捉到的红外波段进行观测,因此公布的图像中的颜色是根据采集时使用的滤光片而着色的。在这张图片中,1.5微米的颜色为橙色,4.1微米的颜色为蓝色。
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为了调查“蝘蜓座I”上的冰的成分,研究小组分析了由JWST的NIRCam、近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外仪器(MIRI)取得的数据,除了确定水分子、二氧化碳、一氧化碳、碳酰硫化物、氨和甲烷等这些相对简单的物质外,还成功识别了更复杂的物质,如甲醇。这片分子云中的冰的温度约为10K(约为-263摄氏度),被认为是迄今为止测定到的最冷的冰。
只要在常压下,冰块的温度可以从-273.15度到0度不等,在这个温度段H2O都以固态出现。冰水混合物的温度是0°,是应该为如果要再降温的话,必须要先使水全部结成冰的,不会有0°以下了还有水的状态。当水全部结成冰以后,。
据运营JWST的空间望远镜研究所(STSCI)称,该小组还发现了比甲醇更复杂的分子存在的证据,不过他们还没有确定这种物质是什么。这是首次发现复杂分子在行星形成之前就形成在了存在冰的分子云深处。
只要在常压下,冰块的温度可以从-273.15度到0度不等,在这个温度段H2O都以固态出现.冰水混合物的温度是0°,是应该为如果要再降温的话,必须要先使水全部结成冰的,不会有0°以下了还有水的状态。当水全部结成冰以后,。
图像中显示了用于获得光谱的“NIR 38”和“J110621”的位置(来源:Image: NASA,ESA,CSA; Science: Fengwu Sun (Steward Observatory),Zak Smith (The Open University),IceAge ERS Team; Image Processing: M. Zamani (ESA/Webb))
为了确定隐藏在分子云中的冰的成分,研究小组分析了来自“蝘蜓座I”另一侧的恒星(“NIR 38”和“J110621”)的红外辐射。 对通过分子云的光进行光谱观测(一种不同波长的电磁波的强度产生光谱的观测手段),光谱中出现了由原子和分子吸收特定波长的电磁波而形成的暗线“吸收线”。通过分析吸收线,就有可能确定分子云中存在哪些物质。
参与研究的STScI的Klaus Pontoppidan说,如果没有JWST,这些冰是不会被发现的。Pontoppidan说:“因为在这些高密度的低温物质区域,它们都被来自背后的大部分星光阻挡,所以JWST的卓越灵敏度对于探测星光和识别分子云中的冰是必要的。”
使用背景星之一的“NIR 38”获得的“蝘蜓座I”的光谱。(来源:Illustration: NASA,ESA,CSA,Joseph Olmsted (STScI); Science: Klaus Pontoppidan (STScI),Nicolas M. Crouzet (LEI),Zak Smith (The Open University),Melissa McClure (Leiden Observatory))
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在一个标准大气压下,冰的温度为0度,当水全部结成冰以后,温度就可以继续下降。如果要再降温的话,必须要先使水全部结成冰的,不会有0°以下了还有水的状态。当水全部结成冰以后,冰的温度就可以继续下降,而直至达。
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冰的温度低于0°C,最低温度无限接近于-273°C(绝对零度)。因为冰水混合物的温度是0°C,冰水混合物继续冻结成没有流动水分的冰块,那么温度会在0°C以下。冰的温度是多少 在0°C时,冰水混合物处于一个特殊的状态,水。