Астрономы измерили скорость ветра на коричневом карлике

Коричневый карлик
Коричневый карлик в представлении художника. Авторы и права: NASA / ESA / JPL.

Коричневые карлики – это горячие, тусклые объекты, размер которых находится между размером газового гиганта, такого как Юпитер или Сатурн, и размером звезды, такой как Солнце. Иногда называемые неудавшимися звёздами, они слишком малы, чтобы в их недрах проходили реакции синтеза водорода, а их атмосферы по своим характеристикам больше похожи на атмосферы газовых гигантов.

Скорости ветра в атмосферах газовых гигантов Солнечной системы могут быть получены путём сравнения периодов вращения планеты в инфракрасном (отслеживание верхней атмосферы) и радио (внутренняя часть) диапазонах. Недавно команда астрономов из США и Великобритании применила этот метод для измерения скорости ветра на 2MASS J10475385 + 2124234, коричневом карлике, находящемся в 34 световых годах от Земли, и получила среднюю скорость ветра 660 м/с в направлении с запада на восток.

“Период вращения Юпитера, определённый по радионаблюдениям, отличается от периода вращения, определяемого по наблюдениям в видимом и инфракрасном диапазонах”, – сказала доктор Кейтлин Аллерс, сотрудник Университета Бакнелла.

Это различие объясняется тем, что радиоизлучение вызвано электронами, взаимодействующими с магнитным полем планеты, которое мощнее во внутренней части планеты, а инфракрасное излучение наблюдается в верхней части атмосферы.

Атмосфера вращается быстрее, чем внутренняя часть планеты, и соответствующая разница в скоростях обусловлена ​​атмосферными ветрами.

“Поскольку мы ожидаем, что те же механизмы будут работать и в случае с коричневым карликом, мы решили измерить его скорости вращения с помощью радио и инфракрасных телескопов”, – добавила доктор Йоханна Вос, сотрудник отдела астрофизики в Американском музее естественной истории.

Доктор Аллерс, доктор Вос и их коллеги наблюдали за 2MASS J10475385 + 2124234 с помощью космического телескопа “Спитцер” (НАСА) в 2017 и 2018 годах.

Они обнаружили, что его инфракрасная яркость регулярно менялась, вероятно, из-за вращения какого-то долгоживущего элемента в его верхней атмосфере.

Затем они использовали радиотелескоп VLA для измерения периода вращения внутренней части коричневого карлика.

Как и в случае с Юпитером, они обнаружили, что атмосфера 2MASS J10475385 + 2124234 вращается быстрее, чем его внутренняя часть, с расчётной скоростью ветра около 660 м/с. Это значительно быстрее, чем скорость ветра на Юпитере, около 100 м/с.

“Это согласуется с теорией и моделированием, которые предсказывают более высокие скорости ветра у коричневых карликов”, – сказала доктор Аллерс.

Технику команды можно использовать для измерения ветра не только на других коричневых карликах, но и на экзопланетах.

Поскольку магнитные поля гигантских экзопланет слабее, чем у коричневых карликов, радиоизмерения необходимо проводить на более низких частотах, чем те, которые использовались для 2MASS J10475385 + 2124234.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.


Больше информации: https://science.sciencemag.org/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.