|
Полярные сияния на холодных коричневых карликах
|
|
|
|
Используя новые наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), астрономы обнаружили выброс метана на коричневом карлике, что является неожиданным открытием для такого холодного и изолированного мира. Результаты, опубликованные в журнале Nature, свидетельствуют о том, что этот коричневый карлик может генерировать полярные сияния, подобные тем, которые наблюдаются на нашей собственной планете, а также на Юпитере и Сатурне. Более массивные, чем планеты, но более легкие, чем звезды, коричневые карлики вездесущи в окрестностях нашей солнечной системы, их насчитываются тысячи. В прошлом году Джеки Фахерти, старший научный сотрудник и старший менеджер по образованию в Американском музее естественной истории, возглавила группу исследователей, которые получили время на JWST для изучения 12 коричневых карликов. Среди них был CWISEP J193518.59-154620.3 (сокращенно W1935) — холодный коричневый карлик, находящийся на расстоянии 47 световых лет от земли, который был совместно открыт компанией Backyard Worlds: Planet 9, волонтером Citizen science Дэном Каселденом и командой НАСА CatWISE.
|
|
|
|
W1935 - холодный коричневый карлик с температурой поверхности около 400° по Фаренгейту. Масса W1935 неизвестна, но, вероятно, она в шесть-35 раз превышает массу Юпитера. Изучив ряд коричневых карликов, наблюдаемых с помощью JWST, команда Фахерти заметила, что W1935 выглядит аналогично, но с одним поразительным исключением: он испускает метан, чего никогда раньше не наблюдалось у коричневых карликов. "Газообразный метан обычно встречается на планетах-гигантах и коричневых карликах, но обычно мы видим, что он поглощает свет, а не светится", - сказал Фахерти, ведущий автор исследования. "Сначала мы были сбиты с толку тем, что увидели, но в конечном итоге это открытие привело нас в восторг". Компьютерное моделирование показало еще один сюрприз: у коричневого карлика, вероятно, наблюдается температурная инверсия, явление, при котором атмосфера нагревается с увеличением высоты. Температурные инверсии могут легко происходить на планетах, вращающихся вокруг звезд, но W1935 изолирована, и у нее нет очевидного внешнего источника тепла.
|
|
|
"Мы были приятно удивлены, когда модель четко предсказала температурную инверсию", - сказал соавтор Бен Бернингем из Университета Хартфордшира. "Но нам также нужно было выяснить, откуда берется это дополнительное тепло в верхних слоях атмосферы". Для исследования ученые обратились к нашей Солнечной системе. В частности, они изучили исследования Юпитера и Сатурна, которые показали выброс метана и температурные инверсии. Вероятной причиной этого явления на гигантах Солнечной системы являются полярные сияния, поэтому исследовательская группа предположила, что они обнаружили такое же явление на W1935. Планетологи знают, что одной из основных причин полярных сияний на Юпитере и Сатурне являются высокоэнергетические частицы Солнца, которые взаимодействуют с магнитными полями и атмосферами планет, нагревая верхние слои. Это также является причиной полярных сияний, которые мы наблюдаем на Земле, обычно называемых Северным или Южным сиянием, поскольку они наиболее необычны вблизи полюсов. Но поскольку в W1935 нет звезды-хозяина, солнечный ветер не может способствовать объяснению.
|
|
|
|
Существует еще одна заманчивая причина появления полярных сияний в нашей Солнечной системе. И у Юпитера, и у Сатурна есть активные спутники, которые время от времени выбрасывают вещество в космос, взаимодействуют с планетами и усиливают полярное сияние в этих мирах. Спутник Юпитера Ио - самый вулканически активный объект в Солнечной системе, извергающий фонтаны лавы высотой в десятки миль, а спутник Сатурна Энцелад выбрасывает из своих гейзеров водяной пар, который одновременно замерзает и кипит, когда попадает в космос. Необходимы дополнительные наблюдения, но исследователи предполагают, что одним из объяснений полярного сияния на W1935 может быть активная, еще не открытая луна. "Каждый раз, когда астроном указывает на объект, есть шанс сделать новое ошеломляющее открытие", - сказал Фахерти. "Когда мы начинали этот проект, я не обращал внимания на выбросы метана, но теперь, когда мы знаем, что они могут быть, и объяснение этому настолько заманчивое, я постоянно нахожусь в поиске их. Это часть того, как наука движется вперед".
|
|
|
|
Источник
|
