Астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, обнаружили выбросы метана от CWISEP J193518.59-154620.3 (сокращённо W1935), изолированного коричневого карлика с температурой около 482 Кельвин. Их результаты также предполагают, что W1935 может генерировать полярные сияния. подобные тем, что наблюдаются на нашей планете, а также на Юпитере и Сатурне.
W1935 находится на расстоянии около 47 световых лет от нас в созвездии Стрельца. Коричневый карлик был открыт совместно с научным сотрудником программы “Backyard Worlds: Planet 9” Дэном Кэселденом и командой НАСА CatWISE.
Масса W1935, вероятно, составляет от 6 до 35 масс Юпитера. Посмотрев на несколько коричневых карликов, наблюдаемых с помощью Уэбба, доктор Джеки Фаэрти из Американского музея естественной истории и его коллеги заметили, что W1935 выглядел похоже, но с одним поразительным исключением: он выделял метан, чего никогда раньше не видели у коричневых карликов.
“Метан можно обнаружить на планетах-гигантах и коричневых карликах, но мы обычно видим, что он поглощает свет, а не светится”, – сказал доктор Фаэрти.
Необычный карлик W1935
Поначалу исследователи были сбиты с толку тем, что видели, но в конечном итоге это превратилось в чистое волнение от открытия.
Компьютерное моделирование преподнесло ещё один сюрприз: W1935, вероятно, имеет температурную инверсию – явление, при котором атмосфера становится теплее с увеличением высоты.
Температурные инверсии могут легко произойти с планетами, вращающимися вокруг звёзд. Но коричневый карлик изолирован и не имеет очевидного внешнего источника тепла.
“Мы были приятно шокированы, когда модель чётко предсказала температурную инверсию”, – сказал доктор Бен Бернингем, астроном из Университета Хартфордшира.
Но учёным также нужно было выяснить, откуда берётся это дополнительное тепло в верхних слоях атмосферы. Для исследования астрономы обратились к нашей Солнечной системе. В частности, они рассмотрели исследования Юпитера и Сатурна, которые демонстрируют выбросы метана и имеют температурные инверсии.
Полярные сияния?
Вероятной причиной этой особенности гигантов Солнечной системы являются полярные сияния. Поэтому исследователи предположили, что они обнаружили то же самое явление и на W1935.
Планетологи знают, что одним из основных источников полярных сияний на Юпитере и Сатурне являются частицы высокой энергии Солнца. Эти частицы взаимодействуют с магнитными полями и атмосферами планет, нагревая верхние слои.
Это также причина полярных сияний, которые мы видим на Земле, обычно называемых северным или южным сиянием, поскольку они наиболее необычны вблизи полюсов.
Но поскольку у W1935 нет звезды-хозяина, солнечный ветер не может объяснить происходящее. Есть ещё одна заманчивая причина возникновения полярного сияния в нашей Солнечной системе.
И Юпитер, и Сатурн имеют активные спутники, которые время от времени выбрасывают материал в космос, взаимодействуют с планетами и усиливают полярное сияние на этих мирах.
Спутник Юпитера Ио – самый вулканически активный мир в Солнечной системе, извергающий фонтаны лавы на высоту десятков километров, а спутник Сатурна Энцелад выбрасывает из своих гейзеров водяной пар, который одновременно замерзает и кипит при попадании в космос.
Необходимы дополнительные наблюдения, но исследователи предполагают, что одним из объяснений полярного сияния на W1935 может быть активный, ещё не открытый спутник.
“Каждый раз, когда астрономы направляют Уэбба на объект, есть шанс сделать новое ошеломляющее открытие”, – сказал доктор Фаэрти.