«Уэбб» помог отследить, как меняется «погода» на коричневых карликах
Ученые с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» составили 3D-модель климата коричневых карликов. На небесных телах, представляющих собой промежуточное звено между звездами и планетами, оказалось невыносимо жарко. Отдельное неудобство доставляют облака из силикатных частиц, которые напоминают песчаную бурю в засушливой пустыне. На основе полученных результатов удалось составить подробную «карту погоды» для всех подобных объектов.
Международная группа исследователей с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» провела детальный анализ атмосферных условий на коричневых карликах. В частности, рассматривалась пара, которая входит в двойную систему WISE 1049AB и вращается друг вокруг друга на расстоянии около шести световых лет от Земли – довольно близко по астрономическим меркам.
Наблюдения «Уэбба» позволили составить трехмерную модель и отследить, как менялась погода в течение всего периода вращения коричневого карлика. Больший из двух карликов делал один оборот за семь часов, а меньший – за пять часов. В результате получились самые подробные «карты погоды» для любого коричневого карлика.
Выяснилось, что в атмосфере обоих тел преобладают водород и гелий, а также незначительное количество водяного пара, метана и окиси углерода. Температура в верхней части их облаков составляла около 925 градусов Цельсия – примерно как у пламени свечи. В то же время на разной высоте атмосферы было обнаружено несколько слоев облаков. Из-за высокой температуры поверхности красные карлики излучают свет – точно так же, как горячие тлеющие угли в костре светятся красным. Благодаря этой яркости небесные тела и были заметны телескопу.
Коричневые карлики представляют собой нечто среднее между звездами и планетами. Подобно планетам и в отличие от звезд, в атмосфере этих объектов могут быть облака, состоящие из горячих силикатных частиц. По сравнению с привычными нам земными облаками, они напоминают жаркую пыльную бурю в Сахаре. Исследователи считают, что при более близком рассмотрении облаков, вероятнее всего, они выглядели бы как полосы или вихри, как Большое Красное пятно на Юпитере.
Ученые считают, что коричневые карлики образуются из больших облаков газа и пыли, так же как звезды, но не обладают массой, достаточной для осуществления ядерного синтеза. Два объекта, изученных «Уэббом», образовались около 500 млн лет назад. Диаметр каждого из них сопоставим с диаметром Юпитера: один – в 35 раз массивнее его, а другой – в 30 раз. Состав красных карликов почти такой же, как у газовых гигантов, а масса почти в 80 раз превышает массу Юпитера.
«Атмосферы коричневых карликов крайне сложны. "Уэбб" позволяет сделать огромный скачок вперед в нашей способности понимать их атмосферу, обеспечивая беспрецедентный диапазон длин волн и чувствительность. Это позволяет нам вести мониторинг атмосферы от очень глубоких до очень неглубоких слоев, давая всестороннее представление о ее состоянии в полном объеме», – поясняют авторы научной работы. По их мнению, в будущем таким же образом можно будет изучать погоду на потенциально обитаемых экзопланетах.
