Кредит зображення: NASA
Команда астрономів з UCLA знайшла похмуру бурхливу атмосферу на коричневих карликах - об’єктах, більших за газових гігантів, як Юпітер, але недостатньо великих, щоб запалитись у повні зірки. Замість того, щоб постійно похолодати, предмети помітили, що на короткий час стали яскравішими, тому це можна було пояснити перервами в похмурій атмосфері.
Вперше дослідники спостерігали, як планета, яка погода впливає на об'єкти поза нашою Сонячною системою.
Команда вчених з NASA та Каліфорнійського університету, Лос-Анджелес (UCLA) виявила похмуру, бурхливу атмосферу на коричневих карликах, небесних тілах, які є менш масивними, ніж зірки, але мають більшу масу, ніж планети-гіганти, як Юпітер. Відкриття дасть вченим кращі інструменти для інтерпретації атмосфери та погоди на коричневих карликах або на планетах навколо інших зірок.
"Найкраща аналогія тому, що ми спостерігаємо на цих об'єктах, - це бурі на Юпітері", - сказав Адам Бургассер, астроном з UCLA та головний автор дослідження. "Але я підозрюю, що погода на цих більш масивних бурих карликах робить Велику Червону пляму схожою на маленький шквал". Велика Червона пляма Юпітера - це велика буря, протяжністю понад 15 000 миль, з вітрами до 270 миль на годину. Бургассер спільно з ученим планети Марком Марлі, метеорологом Ендрю Акерманом з науково-дослідного центру NASA Еймса в Силіконовій долині Каліфорнії та іншими співробітниками запропонував, як погодні явища можуть пояснювати дивовижні спостереження за бурими карликами.
"Ми думали про те, які бурі можуть спричинити появу бурих карликів?" - сказала Марлі. "І коли Адам показав нам нові дані, ми зрозуміли, що це дуже добре". Команда підрахувала, що використання моделі з розривами чи дірками в похмурій атмосфері вирішило загадкові спостереження за охолодженням коричневих карликів.
Коричневі карлики, лише недавно помічені члени неба, в кращому випадку є "зірваними зірками", - сказав Акерман. Коричневі карлики, недостатньо масивні для вигорання водню, як зірки, проходять стадії охолодження, які вчені спостерігають за допомогою інфрачервоних телескопів, що виявляють енергію. Вони виглядають як слабке сяйво, як вугор від пожежі, що виділяє як тепло, так і світлову енергію, коли вона тьмяніє.
Астрономи очікували, що коричневі карлики, як і більшість предметів у Всесвіті, постійно зростатимуть, коли вони охолонуть. Однак нові спостереження показали, що під час відносно короткої фази коричневі карлики стають яскравішими, коли вони охолоджуються. Пояснення лежить у хмарах.
Принаймні в 25 000 разів слабкіше сонця, коричневі карлики все ще неймовірно гарячі, з температурою до 2000 градусів Кельвіна (3140 F). При таких високих температурах такі речі, як залізо та пісок, відбуваються як гази. Коли охолоджуються бурі карлики, ці гази конденсуються в атмосфері в рідкі краплі, утворюючи хмари, схожі на водні хмари на Землі. У міру подальшого охолодження бурого гнома відбувається швидке очищення хмар, спричинене атмосферними погодами. Коли хмари відштовхуються бурями, яскраве інфрачервоне світло від більш гарячої атмосфери під хмарами втече, пояснюючи незвичне освітлення бурих карликів.
"Модель, розроблена групою вперше, відповідає характеристикам дуже широкого спектру коричневих карликів, але тільки якщо враховувати очищення хмар", - сказав Бургассер. "Хоча багато груп натякали, що хмарні структури та явища погоди повинні бути присутніми, ми вважаємо, що насправді ми показали, що погода присутня і може бути досить драматичною".
Використовуючи погоду Землі як вихідну точку, Акерман допоміг команді працювати з бурями, що включають вітер, пониження та залізний дощ? "Астрофізикам потрібна була допомога в розумінні дощу, оскільки це не важливий процес у більшості зірок?" - сказав Акерман. "Ми використовували спостереження та моделювання земних хмар, щоб оцінити вплив залізного дощу на товщину залізної хмари".
Дослідження команди, яке буде опубліковано у випуску журналів «Астрофізичний журнал» за 1 червня, допоможе дослідникам визначити склад атмосфери поза нашою Сонячною системою. "Коричневих карликів традиційно вивчали як зірки, але це більше континуум", - сказав Марлі. "Якщо ви накреслите кухонний знімок Юпітера з цими хлопцями, це просто коричневий карлик низької маси". Коричневі карлики - це навчальний полігон для вчених, щоб навчитися інтерпретувати спостереження за об’єктами, що нагадують планету навколо інших зірок, - сказав він. «Усі хочуть знайти коричневих карликів, які ще холодніші та мають водні хмари, як Земля. Як тільки ми знайдемо їх, це буде хорошим випробуванням нашого розуміння ».
Оригінальне джерело: NASA News Release
