Прогноз погоды для коричневого карлика

С помощью космических телескопов «Спитцер» и «Хаббл» группе астрономов удалось изучить бурную атмосферу коричневого карлика и создать наиболее детальную «карту погоды» для этого класса субзвёздных объектов.

Коричневые карлики образуются при сгущении газа, как обычные звёзды, но им не хватает массы для начала синтеза атомов водорода и производства энергии. Поэтому данные объекты больше похожи на газовые гиганты с их сложной и разнообразной атмосферой. Новое исследование — трамплин на пути к лучшему пониманию не только коричневых карликов, но и планет за пределами Солнечной системы.

2MASSJ22282889-431026 в представлении художника. Показано смещение слоёв материала — например, большое яркое пятно из внешнего слоя переходит во внутренний ближе к правой части рисунка. (Здесь и ниже изображения NASA / JPL-Caltech.)

Изучение тела с длинным именем 2MASSJ22282889-431026 показало, что исходящий от него свет становится ярче и тускнеет примерно каждые 90 минут в соответствии с вращением карлика. Самое интересное заключалось в том, что временные рамки изменения яркости зависели от той длины волн в инфракрасной части спектра, которая использовалась для наблюдений.

Это следствие того, что вокруг коричневого карлика бури размером с Землю несут слои и пятна различного материала. Одни длины волн блокируются парами воды и метана, расположенными на большой высоте, а наблюдения на других длинах волн позволяют проникнуть гораздо глубже. «В отличие от водных облаков Земли и аммиачных туч Юпитера облака на коричневых карликах состоят из горячих песчинок, капель жидкого железа и прочих экзотических соединений», — поясняет соавтор Марк Марли из Исследовательского центра НАСА им. Эймса. Заметим, что температура данного объекта оценивается в 600–700 °C.

Учёные полагают, что им удалось получить намёк на крупные облачные системы наподобие гигантской версии Большого Красного Пятна Юпитера. Это позволяет понять организацию погоды по вертикали: там, где в глубинах атмосферы пасмурно и много силикатных паров, на бóльших высотах суше, и наоборот.

Изменение яркости объекта в соответствии с его периодом вращения (1,4 часа) и длинами волн, на которых производились наблюдения.

Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal Letters, а также на сайте arXiv.org.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.