Палящие штормы в далеких мирах раскрыты в новых подробностях

Представление художника о ближайшем к Земле коричневом карлике, WISE 1049AB (на главном фото). Автор: ESO-I. Crossfield-N. Risinger. Inset: An impression of the stormy weather on a brown dwarf planet. Author: NASA. Secondary Creator Author: NASA—JPL-Caltech—University of Western Ontario—Stony Brook University—Tim Pyle

Астрономы создали самый подробный прогноз погоды для двух далеких миров за пределами нашей Солнечной системы. Международное исследование — первое в своем роде — выявило экстремальные атмосферные условия на небесных объектах, которые окутаны клубящимися облаками горячего песка при температуре 950°C (1742°F).

Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) НАСА, исследователи намеревались зафиксировать погоду на паре коричневых карликов — космических тел, которые больше планет, но меньше звезд.

Команда отслеживала атмосферу каждого коричневого карлика, измеряя световые волны, излучаемые их поверхностью, которые меняются по мере того, как более или менее облачные области вращаются в поле зрения и выходят из него.

Визуализируя эти данные с помощью кривых блеска — графика того, как яркость света от каждого объекта меняется с течением времени — команда смогла создать подробную трехмерную картину того, как погода у коричневых карликов менялась в течение полного оборота или день, от пяти до семи часов.

Команда также смогла построить график изменения света от каждого объекта в зависимости от длины волны, чтобы продемонстрировать присутствие и сложное взаимодействие таких газов, как вода, метан и угарный газ, в их атмосферах.

Эти открытия могут помочь астрономам глубже понять коричневые карлики как потенциальное недостающее звено между звездами и планетами, что обещает новое понимание того и другого.

Наблюдая за инфракрасной частью светового спектра, JWST может наблюдать длины волн света, которые блокируются нашей собственной атмосферой.

Эта возможность открывает новые горизонты в изучении ранней Вселенной, звездообразования и так называемых экзопланет, таких как коричневые карлики, которые лежат за пределами нашей солнечной системы.

Последнее исследование основано на предыдущих исследованиях коричневых карликов, которые в основном ограничивались получением статических снимков их атмосферы только с одной стороны. По словам исследователей, этот подход ограничен, поскольку известно, что коричневые карлики вращаются относительно быстро, а их погода может сильно меняться со временем.

Их результаты откроют путь к более детальным исследованиям коричневых карликов и других далеких небесных объектов.

Исследование, опубликованное в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества», было проведено Эдинбургским университетом в сотрудничестве с исследователями из Тринити-колледжа Дублина, Университета Вирджинии и других институтов со всего мира.

Профессор Бет Биллер сказала: «Наши результаты показывают, что мы находимся на пороге трансформации нашего понимания миров, далеко выходящих за рамки нашего собственного.

«Подобная информация может помочь нам понять условия не только на небесных объектах, таких как коричневые карлики, но и на гигантских экзопланетах за пределами нашей Солнечной системы.

«В конце концов, методы, которые мы здесь совершенствуем, могут позволить впервые обнаружить погоду на обитаемых планетах, таких как наша, которые вращаются вокруг других звезд».

Больше информации: Beth A Biller et al, The JWST weather report from the nearest brown dwarfs I: multiperiod JWST NIRSpec + MIRI monitoring of the benchmark binary brown dwarf WISE 1049AB, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae1602

Источник: Royal Astronomical Society