Astronomowie zdecydowali się jedną z zagadek brązowych karłów

Słabe astronomiczne obiekty, zwane brązowe karły, mniej masywne niż nasze Słońce, ale przy tym bardziej masywne naszego gazowego giganta Jowisza. Mają atmosferze z silnymi wiatrami i masywne chmury plamistego formy i składający się głównie z kropli stopionego żelaza i krzemianowej kurzu. Niedawno okazało się, że te gigantyczne chmury mogą bardzo szybko (mniej niż jeden dzień ziemi) gromadzić i tak samo szybko się rozpraszać. Ale naukowcy nie rozumieją, dlaczego tak się dzieje.

W ramach nowego analizy danych zebranych za pomocą kosmicznego teleskopu Spitzer", międzynarodowa grupa naukowców udało się stworzyć model, który opisuje dokładnie jak chmury brązowych karłów poruszają się i zmieniają swój kształt. Generowane przez te, jak gigantyczne fale powodują bardzo dużą skalę ruch cząstek w atmosferze brązowych karłów, zmieniając grubość silikatowych chmur. O tym naukowcy poinformowali na łamach czasopisma "Science". W raporcie zakłada się również, że te chmury gromadzą się razem na różnych wysokościach, porusza się z różną prędkością i kierunkiem.

"po raz pierwszy obserwowali atmosferyczne, powodzie i fale u brązowych karłów", — powiedział autor badania Даниеэль Апаи, docent katedry astronomii i планетологии Аризонского uniwersytetu.

Fale mogą powstawać nie tylko na wodzie, jak, na przykład, w naszych morzach i oceanach, ale i w atmosferze planet. Jeśli zdecydujesz się na naszą planetę, to bardzo długie fale miesza się zimne powietrze z obszarów polarnych z masami powietrza średnich szerokościach geograficznych, co najczęściej prowadzi do powstania lub rozpraszania chmur.

Dystrybucja i ruch chmur u brązowych karłów, które stały się obiektami tego badania, okazały się najbardziej podobnymi do tych, co naukowcy zaobserwowali na Jowisza, Saturna i Neptuna. Ostatni też ma kilka powietrznych wątków, które poruszają się w przeciwnym kierunku, ale składają się one głównie z lodu. Obserwacja Neptuna za pomocą kosmicznego teleskopu Kepler" stało się kluczowym w tym porównaniu między planetami i brązowe karły.

"Atmosferyczne wiatru brązowe karły są bardzo podobne do юпитерианские czasowej, strefy, niż na chaotyczne atmosferyczne formacji, obserwowane na Słońcu i innych gwiazdach", — dodaje współautor badań Mark Marley z centrum Badawczego Amesa NASA.

Brązowe karły mogą być traktowane jako nieudane gwiazdy, ponieważ ich masa jest zbyt mała, aby utrzymać reakcje chemiczne elementów w ich jądrach. Ale można je również traktować jako "суперпланеты", tak jak są masywniejsze od Jowisza, ale przy tym mają w przybliżeniu tej samej średnicy. Jak i gazowe olbrzymy, brązowe karły w większości składają się z wodoru i helu, jednak są one dość często spotykają się poza któreś planetarnego systemu. A w 2014 roku, w ramach badania, przeprowadzonego przy użyciu kosmicznego teleskopu Spitzer", naukowcy odkryli, że na brązowych карликах dość często buszują atmosferyczne burzy.

Dzięki swojej podobieństwa z gigantycznymi экзопланетами brązowe karły mogą być oknem na inne systemy planetarne. Przy tym te obiekty znacznie łatwiej się uczyć, bo oni zazwyczaj nie mają obok siebie prawdziwych gwiazd, utrudniające obserwację za nimi, jak to często bywa z экзопланетами.

"jest możliwe, że te atmosferyczne prądy i fale, które znaleźliśmy u brązowych karłów, będą tak samo częstym zjawiskiem dla bardziej konwencjonalnych gigantycznych planet pozasłonecznych", — dodaje Апаи.

Za Pomocą "Spitzer", naukowcy prowadzili obserwacje zmian jasności sześciu brązowych karłów w ciągu prawie półtora roku, stając się świadkiem 32 obrotów wokół własnej osi każdego z nich. W miarę obrotu brązowego karła go chmury to pojawiają się, to znikają w tym półkuli, na którym prowadzona jest obserwacja w teleskop, że zmienia się jego jasność. Dzięki temu naukowcy mogli analizować te lekkie zmiany, aby dowiedzieć się, w jaki sposób odbywa się podział silikatowych chmur w atmosferze takich obiektów.

Wcześniej naukowcy zakładali, że brązowe karły będą mieć eliptyczne burzy, podobne do Jowisza jest Wielka czerwona plama, spowodowane i obsługiwane strefy wysokiego ciśnienia. Spot znajduje się na Jowiszu to już sto lat i przez ten czas niewiele się zmieniło. Ale takie "plamy" nie mogą wyjaśnić takie szybkie zmiany w jasności, które zaobserwowali naukowcy z nauka brązowych karłów. Obserwowane zmiany nastąpiły w mniej niż jedne ziemskie doby.

Aby dotrzeć do prawdy, naukowcy musieli zrewidować swoje przypuszczenie. I najlepszym modelem, która tłumaczyła by takie zachowanie i gwałtowne zmiany w jasności, okazała się ta, która opisuje ogromne atmosferyczne fale, przejawiające się w różnych odstępach czasu. Te fale sprawiają, że warunki atmosferyczne strumienie obracać się w przeciwnych kierunkach. Superkomputer i nowy komputerowy łódź pomogliśmy badacza Аризонского uniwersytetu Теодоре Каралиди stworzyć mapę ruchu chmur u brązowych karłów.

"Gdy szczyty dwóch fal przesunięte, w ciągu dnia obserwuje się dwa punkty maksymalnej jasności. Gdy fale są synchronizowane, okazuje się jeden szczyt jasności (jedna fala), który sprawia, że brązowe karły dwa razy jaśniej", — wyjaśnia Каралиди.

Te wyniki w pełni wyjaśniają dziwne zmiany w jasności, która zaobserwowali naukowcy do tego przy nauce brązowekarłów. Następnym krokiem będzie próba lepiej zrozumieć, co właśnie tworzy fale, które powodują ruch mas atmosferycznych tych obiektów.