物理科技生物学-PHYICA

在最OAE-108近的褐矮星上发现的风和急流

天文学与空间 2022-06-13 00:01:10

作者:亚利桑那大学的米凯拉·梅斯·凯利 利用美国国家航空航天局的TESS空间望远镜的高精度亮度测量,天文学家发现附近的棕矮星卢曼16B的大气由类似于地球急流系统的高速全球风控制

这种全球环流决定了云在褐矮星大气中的分布,使其呈现条纹状

信用:丹尼尔阿沛 亚利桑那大学领导的一个研究小组在离地球最近的褐矮星上发现了条带和条纹,暗示了从内部搅动褐矮星大气的过程

棕矮星是神秘的天体,既不是恒星,也不是行星

它们的大小和木星差不多,但通常比木星大几十倍

尽管如此,它们比最小的恒星质量要小,所以它们的核心没有足够的压力像恒星那样融合原子

它们形成时是热的,逐渐变冷,微弱发光,一生慢慢变暗,很难找到

没有望远镜能清楚地看到这些物体的大气层

“我们想知道,棕矮星看起来像木星吗,它的规则带和环带是由平行的大型纵向喷流形成的,还是会被不断变化的巨大风暴模式所主宰,这些风暴被称为漩涡,就像在木星两极发现的那些一样?”亚利桑那大学的研究员丹尼尔·阿帕伊说,他是天文和史都华天文台以及月球和行星实验室的副教授

阿派是今天发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究的主要作者,该研究试图用一种新技术来回答这个问题

他和他的团队发现棕矮星看起来与木星惊人地相似

大气中的模式揭示了平行于棕色抽屉赤道的高速风

这些风混合了大气,重新分配了从棕矮星内部散发出来的热量

同样,像木星一样,漩涡主宰着极地

Apai说,一些大气模型预测了这种大气模式,包括已故的亚当·肖曼(Adam Showman)的模型,他是UArizona月球和行星实验室的教授,也是褐矮星大气模型的领导者

“从地球的气候到木星的出现,风的模式和大规模的大气环流经常对行星大气产生深远的影响,现在我们知道这种大规模的大气喷流也塑造了棕矮星大气,”阿帕伊说,该论文的合著者包括帕多瓦的路易吉·贝丁天文台和多梅尼科·纳尔迪耶洛,后者也隶属于法国马赛的天体物理实验室

阿沛说:“知道风是如何吹来的,如何在一个研究最深入、最接近的棕矮星中重新分配热量,有助于我们理解棕矮星的气候、极端温度和进化。”

学分:亚利桑那大学 阿帕伊在UArizona的团队是利用太空望远镜和新方法绘制棕矮星和太阳系外行星大气的世界领导者

该小组使用美国国家航空航天局的凌日系外行星探测卫星(TESS)太空望远镜来研究离地球最近的两颗棕矮星

距离我们只有6 1/2光年,棕矮星被称为鲁曼16 A和B

虽然两者的大小与木星差不多,但它们都更致密,因此质量更大

鲁曼16 A的质量大约是木星的34倍,而鲁曼16b——阿派研究的主要对象——的质量大约是木星的28倍,温度大约是华氏1500度

“泰丝太空望远镜,虽然是为了寻找太阳系外的行星而设计的,但它也提供了关于离我们最近的褐矮星的令人难以置信的丰富和激动人心的数据集,”阿沛说

“通过我们团队成员开发的先进算法,我们能够非常精确地测量两个棕矮星旋转时的亮度变化

每当明亮的大气区域变成可见的半球时,棕矮星就会变得更亮,当这些区域旋转到看不见的地方时,棕矮星就会变得更暗

" 由于太空望远镜提供极其精确的测量,并且不受日光干扰,研究小组收集了比以往更多的自转,提供了褐矮星大气环流的最详细的视图

“没有足够大的望远镜来提供行星或棕矮星的详细图像,”阿沛说

“但是通过测量这些旋转物体的亮度随时间的变化,就有可能绘制出它们的大气的粗略地图——这项技术在未来也可以用来绘制其他太阳系中类似地球的行星的地图,否则这些行星可能很难看到

" 研究人员的结果表明,太阳系行星和棕矮星的大气环流有很多相似之处

因此,在未来的研究中,棕矮星可以作为太阳系外存在的巨型行星的更大的类似物

“我们的研究为未来类似物体的研究提供了一个模板,即如何探索——甚至绘制——棕矮星和巨大太阳系外行星的大气层,而不需要足够强大的望远镜来直观地分辨它们,”Apai说

Apai的团队希望进一步探索棕矮星和太阳系外行星中的云、风暴系统和环流带,以加深我们对太阳系以外大气的理解

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