На ближайшем коричневом карлике обнаружены ветры и струйные потоки

Выявлены ленты и полосы на ближайшем к Земле коричневом карлике — намек на процессы, сбалтывающие атмосферу коричневого карлика изнутри.

Об этом рассказывают в Аризонском университете.

Коричневые карлики — таинственные небесные объекты, которые являются не совсем звездами и не совсем планетами. Они размером примерно с Юпитер, но обычно в десятки раз массивнее. Однако они менее массивные, чем наименьшие звезды, поэтому их ядра не имеют достаточного давления, чтобы плавить атомы так, как это делают звезды. Они горячие, когда образуются, и постепенно охлаждаются, едва светятся и медленно тускнеют в течение всей жизни, поэтому их трудно обнаружить. Ни один телескоп не может четко увидеть атмосферу этих объектов.

"Мы задалось вопросом, похожи ли коричневые карлики на Юпитер с его регулярными поясами и полосами, сформированными в виде больших, параллельных, продольных струй, или в них будет доминировать постоянно меняющийся узор гигантских штормов, известных как вихри, подобные тем, что встречаются на полюсах Юпитера?", - сказал исследователь из Аризонского университета Даниэль Апай, доцент кафедры астрономии и Обсерватории Стюарда и Лунно-планетарной лаборатории.

Апай является ведущим автором нового исследования, опубликованного недавно в "The Astrophysical Journal", которое стремится ответить на этот вопрос с помощью новой методики.

Он и его команда обнаружили, что коричневые карлики поразительно похожи на Юпитер. Узоры в атмосфере свидетельствуют о скоростных ветрах, идущих параллельно экваторам коричневого карлика. Эти ветры смешивают атмосферу, перераспределяя тепло, которое исходит из жарких внутренностей коричневого карлика. Также, как и на Юпитере, вихри доминируют в полярных областях.

По словам Апая, некоторые атмосферные модели предсказывали эту атмосферную структуру, включая модели покойного Адама Шоумена — профессора Лунно-планетарной лаборатории Аризонского университета и лидера в моделировании атмосфер коричневых карликов.

"Ветровые узоры и широкомасштабная атмосферная циркуляция часто сильно влияют на атмосферу планет — от климата Земли до внешнего вида Юпитера - и теперь мы знаем, что такие широкомасштабные атмосферные струи также формируют атмосферы коричневых карликов", - сказал Апай, соавторами которого является Луиджи Бедин и Доменико Нардиелло из Астрономической обсерватории Падуе, последний из которых также является членом Лаборатории астрофизики Марселя во Франции.

"Знание того, как ветры дуют и распределяют тепло в одном из наиболее изученных и ближайших коричневых карликов, помогает нам понять климат, экстремальные температуры и эволюцию коричневых карликов вцелом", - сказал Апай.

Новости по подобной теме:

		"Уэбб" нашел кандидатов на первые коричневые карлики за пределами нашей галактики
		Уэбб обнаружил признаки полярных сияний на коричневом карлике, где их не должно существовать
		"Уэбб" идентифицировал самого маленького коричневого карлика

Группа Апая в Аризонском университете является мировым лидером по картографированию атмосфер коричневых карликов и планет за пределами нашей Солнечной системы с помощью космических телескопов и новой методики.

Команда использовала космический телескоп НАСА «Спутник обзора транзитов экзопланет" (TESS) для изучения двух ближайших к Земле коричневых карликов. Всего за 6,5 световых лет от нас, эти коричневые карлики называются Luhman 16 А и В. Хотя оба они имеют примерно одинаковый размер с Юпитером, они оба более плотные и поэтому имеют большую массу. "Лухман 16 A" примерно в 34 раза массивнее Юпитера, а "Лухман 16 B" — который был основным предметом исследования Апая — примерно в 28 раз массивнее Юпитера и примерно на 800 градусов по Цельсию горячее.

"Космический телескоп TESS, хотя и предназначен для охоты на внесолнечные планеты, также обеспечил этот невероятно богатый и увлекательный набор данных о ближайшем к нам коричневом карлике", - говорит Апай. "Благодаря усовершенствованным алгоритмам, разработанными членами нашей команды, нам удалось получить очень точные измерения изменений яркости двух коричневых карликов по мере их вращения. Коричневые карлики становятся ярче каждый раз, когда более яркие области атмосферы поворачиваются к видимому полушарию и темнее, когда они возвращаются вне поле зрения".

Поскольку космический телескоп обеспечивает чрезвычайно точные измерения и он не прерывается дневным светом, команда собрала больше вращений, чем когда-либо прежде, получив наиболее подробный обзор циркуляции атмосферы коричневого карлика.

"Ни один телескоп недостаточно большой, чтобы обеспечить детальные изображения планет или коричневых карликов", - говорит Апай. "Но измеряя, как со временем меняется яркость этих вращающихся объектов, можно создать грубые карты их атмосфер — методика, которая в будущем также может быть использована для картографирования землеподобных планет в других солнечных системах, которые в противном случае было бы трудно заметить".

Результаты исследователей показывают, что есть много сходства между атмосферной циркуляцией планет Солнечной системы и коричневыми карликами. Как результат, коричневые карлики в будущих исследованиях могут служить более массивными аналогами гигантских планет, существующих вне нашей Солнечной системы.

"Наше исследование предлагает шаблон для будущих исследований подобных объектов относительно того, как исследовать — и даже картографировать — атмосферу коричневых карликов и гигантских внесолнечных планет без необходимости в телескопах, достаточно мощных для визуального решения этих вопросов", - сказал Апай.

Команда Апая надеется на дальнейшее исследование облаков, штормовых систем и зон циркуляции, присутствующих в коричневых карликах и внесолнечных планетах, чтобы углубить наше понимание атмосфер вне Солнечной системы.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• коричневый карлик