НАСА нашло на коричневых карликах атмосферные полосы и волны

НАСА впервые провело наблюдения за новыми погодными явлениями на коричневых карликах, сообщает «Дейли Мейл». Результаты мониторинга помогут прояснить оставшиеся тайны астрономических объектов.

Новая модель, которая объясняет, как облака двигаются и меняют форму на коричневых карликах — тусклых объектах, которых часто называют «павшими звездами», — показала наличие на них атмосферных полос и волн.

Используя телескоп НАСА «Спитцер», исследователи нашли гигантские волны — причину ранее необъяснимых изменений в яркости и масштабного движения частиц в атмосферах коричневых карликов.

«Впервые мы увидели атмосферные полосы и волны на коричневых карликах», — говорит ведущий автор исследования Дэниэл Апаи из Аризонского университета в Тусоне (США).

Коричневые карлики имеют горячие неоднородные облака, состоящие из капель железа и силикатной пыли. Недавно ученые поняли, что эти гигантские облака при движении становятся плотнее или тоньше с удивительной быстротой, менее чем за один земной день.

Новое исследование, наконец, объясняет почему, полосы и волны могут стать причиной таких событий.

Исследователи пришли к этому заключению, сравнивая волны, найденные на коричневых карликах, с теми, которые находят на других астрономических объектах, например, планетах.

Распределение и движения облаков на коричневых карликах похожи на те, которые наблюдаются на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне.

И коричневые карлики, и Нептун имеют облака, которые следуют по полосам. Наблюдения за Нептуном с помощью космического аппарата НАСА «Кеплер» использовались для сравнения планет и коричневых карликов.

«Атмосферные ветра коричневых карликов кажутся более похожими на юпитерианскую модель поясов и зон, чем на хаотичное атмосферное кипение на Солнце и многих других звездах», — говорит соавтор исследования Марк Марли из Исследовательского центра Эймса (США).

Коричневые карлики, которые менее массивны, чем Солнце, но крупнее, чем Юпитер, — слишком малы, чтобы плавить химические элементы в своих ядрах. Их называют и «павшими звездами», и «суперпланетами» из-за их размера и неспособности расплавлять эти элементы.

Хотя коричневые карлики похожи на газовые планеты тем, что в основном состоят из водорода и гелия, они обычно находятся вне планетных систем.

Обычно коричневые карлики имеют атмосферные шторма, и их легче изучать, чем экзопланеты, так как у них, как правило, нет яркой родительской звезды, которая их затмевает.

Но коричневые карлики и экзопланеты достаточно похожи, чтобы понять, что находится за пределами нашей Солнечной системы.

«Вероятно, полосы и огромные атмосферные волны, которые мы нашли на коричневых карликах, также распространены и на гигантских планетах», — считает Апаи.

Исследователи мониторили изменения в яркости шести коричневых карликов более года, то есть наблюдали их вращение 32 раза. Когда коричневый карлик вращается, его облака перемещаются из полушария в полушарие, заставляя яркость меняться.

Ожидалось, что из-за зон высокого давления на коричневых карликах будут бушевать эллиптические шторма, похожие на Большое красное пятно Юпитера. Но Большое красное пятно кружится на Юпитере сотни лет и меняется очень медленно, тогда как коричневые карлики демонстрируют быстрые изменения в яркости.

© NASA

Причина изменяющегося уровня яркости, считают ученые, — распространение в атмосфере сильных волн. Они заставляют облачные структуры вращаться с разной скоростью на разных полосах.

Используя суперкомпьютер и новый компьютерный алгоритм для создания карт путешествия облаков по коричневым карликам, исследователь Аризонского университета (США) Теодора Каралили обнаружила, что каждый день на коричневом карлике образуются две точки экстремальной яркости. Это происходит, когда волны синхронизируются — коричневый карлик становится в 2 раза ярче.

Следующий шаг исследований — найти, что порождает эти волны.