Астрономи знайшли юпітероподібні смугасті хмари на найближчому коричневому карлику

Команда астрономів виявила, що найближчий з відомих нам коричневий карлик, «Luhman 16А», має ознаки наявності смугастих хмар, подібних до тих, що спостерігаються на Юпітері та Сатурні.

Вперше для визначення властивостей атмосферних хмар за межами Сонячної системи, або екзохмар, вчені застосували техніку поляриметрії, розповідається в прес-релізі на сайті космічного телескопу Хаббла.

Коричневі карлики – об’єкти важчі за планети, але легші, ніж зірки, і, зазвичай, мають від 13 до 80 разів більшу масу від Юпітера. «Luhman 16A» є частиною бінарної системи, що містить другого коричневого карлика, «Luhman 16B». Знаходячись на відстані 6,5 світлових років, це третя найближча до нашого Сонця система після Альфи Центаври та Зірки Барнарда. Обидва коричневі карлики важать приблизно у 30 разів більше, ніж Юпітер.

Незважаючи на те, що Лумани 16A та 16B мають схожі маси та температури (близько 1000 °C) і, ймовірно, утворилися одночасно, вони демонструють помітно різну погоду. «Luhman 16B» не показує жодних ознак стаціонарних хмарних смуг, натомість на ньому видні більш нерегулярні, плямисті хмари. Тому, на відміну від «Luhman 16A», «Luhman 16B» має помітні зміни яскравості внаслідок його хмарних особливостей.

«Так само, як Земля із Венерою, ці об'єкти є близнюками з дуже різною погодою», - каже Джульєн Жирар з Науково-дослідного інституту космічного телескопа в Балтіморі, штат Меріленд, член команди дослідників. «Там можуть йти дощі із силікатів чи аміаку. Насправді, дуже жахлива погода».

Дослідники використовували прилад на Дуже великому телескопі в Чилі для дослідження поляризованого світла із системи «Luhman 16». Поляризація – це властивість світла, що представляє собою напрямок коливання світлової хвилі. Поляризовані сонцезахисні окуляри блокують один з напрямків поляризації для зменшення відблисків та покращення контрасту.

«Замість намагання заблокувати цей відблиск, ми намагаємось його виміряти», - пояснив головний автор дослідження Макс Міллар-Бланшер з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені.

Коли світло відбивається від частинок, таких як крапельки хмари, це може сприяти певному куту поляризації. Вимірюючи певну поляризацію світла з віддаленої системи, астрономи можуть зробити висновок про наявність хмар без безпосереднього визначення структури хмар коричневого карлика.

«Навіть на відстані у світлові роки ми можемо використовувати поляризацію для визначення того, з чим світло зустрінеться на своєму шляху», - додав Жирар.

«Щоб визначити, з чим світло зіткнулося на своєму шляху, ми порівняли спостереження с моделями з різними властивостями: атмосфери коричневих карликів із суцільними хмарними настилами, смугастими хмарами і навіть коричневі карлики, які сплющені внаслідок швидкого обертання. Ми виявили, що тільки моделі атмосфер з хмарними смугами можуть відповідати нашим спостереженням щодо Лумана 16А», - пояснила Теодора Караліді з Університету Центральної Флориди в Орландо, член команди відкриття.

Техніка поляриметрії не обмежується коричневими карликами. Її також можна застосовувати до екзопланет, що обертаються навколо далеких зірок. Атмосфера гарячих, газових екзопланет-гігантів схожа на атмосферу коричневих карликів. Хоча вимірювання поляризаційного сигналу від екзопланет буде більш складною справою, через їхню відносну млявість та близькість до зірки, інформація, отримана від коричневих карликів, може потенційно бути використана в таких майбутніх дослідженнях.

Прийдешній космічний телескоп Джеймса Вебба від NASA зможе вивчати такі системи, як «Luhman 16», для пошуку ознак коливань яскравості інфрачервоного світла, що свідчать про хмарні особливості. Ширококутній інфрачервоний оглядовий телескоп NASA (WFIRST) буде оснащений коронаграфічним приладом, який зможе проводити поляриметрію, а також зможе виявити гігантські екзопланети у відбитому світлі та можливі ознаки наявності хмар у їхніх атмосферах.

Це дослідження було прийнято до публікації в «The Astrophysical Journal».

Читайте ще цікаві новини про космос.