Коричневый карлик в представлении художника. Авторы и права: NASA / ESA / JPL.
Коричневые карлики – это горячие, тусклые объекты, размер которых находится между размером газового гиганта, такого как Юпитер или Сатурн, и размером звезды, такой как Солнце. Иногда называемые неудавшимися звёздами, они слишком малы, чтобы в их недрах проходили реакции синтеза водорода, а их атмосферы по своим характеристикам больше похожи на атмосферы газовых гигантов.
Скорости ветра в атмосферах газовых гигантов Солнечной системы могут быть получены путём сравнения периодов вращения планеты в инфракрасном (отслеживание верхней атмосферы) и радио (внутренняя часть) диапазонах. Недавно команда астрономов из США и Великобритании применила этот метод для измерения скорости ветра на 2MASS J10475385 + 2124234, коричневом карлике, находящемся в 34 световых годах от Земли, и получила среднюю скорость ветра 660 м/с в направлении с запада на восток.
“Период вращения Юпитера, определённый по радионаблюдениям, отличается от периода вращения, определяемого по наблюдениям в видимом и инфракрасном диапазонах”, – сказала доктор Кейтлин Аллерс, сотрудник Университета Бакнелла.
Это различие объясняется тем, что радиоизлучение вызвано электронами, взаимодействующими с магнитным полем планеты, которое мощнее во внутренней части планеты, а инфракрасное излучение наблюдается в верхней части атмосферы.
Атмосфера вращается быстрее, чем внутренняя часть планеты, и соответствующая разница в скоростях обусловлена атмосферными ветрами.
“Поскольку мы ожидаем, что те же механизмы будут работать и в случае с коричневым карликом, мы решили измерить его скорости вращения с помощью радио и инфракрасных телескопов”, – добавила доктор Йоханна Вос, сотрудник отдела астрофизики в Американском музее естественной истории.
Доктор Аллерс, доктор Вос и их коллеги наблюдали за 2MASS J10475385 + 2124234 с помощью космического телескопа “Спитцер” (НАСА) в 2017 и 2018 годах.
Они обнаружили, что его инфракрасная яркость регулярно менялась, вероятно, из-за вращения какого-то долгоживущего элемента в его верхней атмосфере.
Затем они использовали радиотелескоп VLA для измерения периода вращения внутренней части коричневого карлика.
Как и в случае с Юпитером, они обнаружили, что атмосфера 2MASS J10475385 + 2124234 вращается быстрее, чем его внутренняя часть, с расчётной скоростью ветра около 660 м/с. Это значительно быстрее, чем скорость ветра на Юпитере, около 100 м/с.
“Это согласуется с теорией и моделированием, которые предсказывают более высокие скорости ветра у коричневых карликов”, – сказала доктор Аллерс.
Технику команды можно использовать для измерения ветра не только на других коричневых карликах, но и на экзопланетах.
Поскольку магнитные поля гигантских экзопланет слабее, чем у коричневых карликов, радиоизмерения необходимо проводить на более низких частотах, чем те, которые использовались для 2MASS J10475385 + 2124234.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Больше информации: https://science.sciencemag.org/
Источник: universetoday.ru
