戴夫·芬利，国家射电天文台 艺术家对褐矮星及其磁场的概念
深深扎根于其内部的磁场以不同于大气层顶部的速度旋转
这种差异使得天文学家能够确定物体的风速
信用:比尔·萨克斯顿，NRAO/AUI/国家科学基金会 天文学家使用了国家科学基金会的卡尔·G
詹斯基甚大阵列(VLA)和美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜首次测量了棕矮星——一个质量介于行星和恒星之间的物体——的风速
基于已知的太阳系中的巨行星木星和土星的事实，由巴克内尔大学的凯特琳·艾伦领导的科学家团队意识到，他们可能可以通过结合VLA的射电观测和斯皮策的红外观测来测量褐矮星的风速
“当我们意识到这一点时，我们感到惊讶的是，没有其他人已经这样做了，”艾伦说
天文学家们研究了一种叫做2MASS J10475385+2124234的褐矮星，这种天体与木星大小大致相同，但质量大约是木星的40倍，距离地球约34光年
棕矮星，有时被称为“失败的恒星”，比行星更大，但质量不足以在它们的核心引发为恒星提供动力的热核反应
“我们注意到，通过无线电观测确定的木星自转周期不同于通过可见光和红外波长观测确定的自转周期，”艾伦说
她解释说，这种差异是因为无线电辐射是由电子与行星磁场相互作用引起的，磁场深深植根于行星内部，而红外辐射来自大气层顶部
大气比行星内部旋转得更快，相应的速度差异是由大气风造成的
褐矮星，左边，木星，右边
艺术家对褐矮星的概念说明了磁场和大气层的顶部，它们在不同的波长下被观察以确定风速
信用:比尔·萨克斯顿，NRAO/AUI/国家科学基金会 美国自然历史博物馆的约翰娜·沃斯说:“因为我们认为褐矮星也有同样的机制在起作用，所以我们决定用射电和红外望远镜来测量它的旋转速度。”
他们在2017年和2018年用斯皮策观测了2MASS J10475385+2124234，发现它的红外亮度有规律地变化，很可能是因为它的高层大气中一些长寿特征的旋转
该小组在2018年进行了VLA观测，以测量物体内部的旋转周期
就像木星一样，他们发现褐矮星的大气层比其内部旋转得更快，计算出的风速约为每小时1425英里
这比木星的风速快得多，约为每小时230英里
“这与预测棕矮星风速更高的理论和模拟一致，”艾伦说
天文学家说，他们的技术不仅可以用来测量其他棕矮星上的风，还可以用来测量太阳系外行星上的风
动画展示了测量褐矮星磁场及其大气的旋转速度是如何让天文学家计算风速的
信用:比尔·萨克斯顿，NRAO/AUI/国家科学基金会 哈佛&史密森学会天体物理中心和美国天文学会的彼得·威廉姆斯说:“因为巨型系外行星的磁场比棕矮星弱，所以无线电测量需要在比2MASS J10475385+2124234更低的频率下进行。”
“我们很高兴我们的方法现在可以用来帮助我们更好地理解棕矮星和太阳系外行星的大气动力学，”艾伦说
艾伦、沃斯和威廉姆斯以及爱丁堡大学的贝丝·比勒在《科学》杂志上报道了他们的发现
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
