Астрономы впервые измерили скорость ветра на коричневом карлике, расположенном на расстоянии 34 световых лет.
Коричневые карлики — так называемые «прерванные» звезды, поскольку они недостаточно массивны, чтобы в их сердцах могли сохраняться термоядерные реакции. Вот, кстати, почему они не “сияют», как классические звезды. Эти объекты, напротив, массивнее планет. Их масса в среднем в десять-восемьдесят раз больше, чем у Юпитера.
Поэтому коричневые карлики являются «промежуточными» объектами, расположенными между гигантскими планетами и маленькими звездами.
Сегодня команда астрономов предлагает нам измерить скорость ветра на одном из этих коричневых карликов. Для этого Кейтлин Аллерс и ее команда из Университета Бакнелла использовали очень большой массив Карла Дж. Янски, радиотелескоп, расположенный в Нью-Мексико, и космический телескоп НАСА Спитцер (Spitzer Space Telescope).
Опираясь на Юпитер
Целевой коричневый карлик, названный 2MASS J10475385 + 2124234, представляет собой объект того же размера, что и Юпитер, но примерно в сорок раз более массивным, расположенным примерно в 34 световых годах от Земли.
Для этой работы исследователи опирались на то, что мы знаем о динамике ветров на Юпитере.
«Мы отметили, что период вращения Юпитера, определяемый радиопередачами, отличается от периода вращения, определяемого наблюдениями на видимой и инфракрасной длинах волн», — говорит Кэтлин Аллерс. «Это различие связано с тем, что радиоизлучение вызвано электронами, взаимодействующими с магнитным полем Юпитера, которое коренится глубоко внутри планеты, в то время как инфракрасное излучение исходит из верхней части атмосферы».
На Юпитере атмосфера вращается быстрее, чем внутренняя часть планеты. Именно эта разница между двумя скоростями вращения позволяет исследователям измерять скорость ветра в верхних слоях атмосферы Юпитера, которая сегодня оценивается в 370 км/ч.
«Поскольку мы ожидаем, что те же механизмы будут работать в коричневом карлике, мы решили измерить его скорости вращения с помощью радио и инфракрасных телескопов», — добавляет Йоханна Вос и соавтор исследования.
Ветер со скоростью более 2200 км/ч
Таким образом, исследователи наблюдали 2MASS J10475385 + 2124234 впервые в 2017 году, чтобы охарактеризовать период вращения его атмосферы, а затем второй раз через год, сосредоточив это время на периоде вращения внутренней части объекта.
Так же, как и с Юпитером, они обнаружили, что атмосфера коричневого карлика на самом деле вращается быстрее, чем его внутренность. Вычисляя разницу между двумя скоростями вращения, исследователи затем смогли оценить скорость ветра на поверхности: 2290 км/ч! Таким образом, это значительно быстрее, чем скорость ветра, измеренная на Юпитере.
Применение этого нового исследования, опубликованного в журнале , также выходит за рамки исследований коричневых карликов. Астрономы считают, что их техника может быть использована и для измерения ветров на экзопланетах.
Для этого исследователям придется сосредоточиться на относительно крутых газовых гигантах. Техника не может работать с «горячими Юпитерами». Из-за их чрезвычайной близости к своей звезде эти объекты показывают только одно лицо. Это затрудняет, если не делает невозможным, отслеживание их атмосферных движений.