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天文学家在最近的褐翡翠app矮星上发现了类似木星的云带

天文学与空间 2021-12-02 00:01:20

欧空局/哈勃信息中心 天文学家发现了褐矮星上一种叫做鲁曼16A的条纹状云的证据,如这位艺术家的概念所示

这些云带是用一种叫做偏振光学的技术推断出来的,在这种技术中,偏振光是从天体上测量的,就像偏振太阳镜被用来阻挡眩光一样

这是旋光性首次被用于测量褐矮星上的云型

背景中的红色物体是鲁曼16B,鲁曼16A的伙伴褐矮星

这一对是距离地球最近的褐矮星系统,在6

5光年远

信用:加州理工学院

赫特(IPAC) 一个天文学家小组发现,已知最接近的棕矮星,鲁曼16A,显示出类似木星和土星的云带迹象

这是科学家第一次使用旋光性技术来确定太阳系外的大气云或外云的特性

棕矮星是比行星重但比恒星轻的物体,通常质量是木星的13到80倍

鲁曼16A是包含第二颗褐矮星鲁曼16B的双星系统的一部分

在6

5光年,是继半人马座阿尔法星和巴纳德星之后距离我们太阳第三近的系统

两个棕矮星的重量都是木星的30倍

尽管鲁曼16A和16B具有相似的质量和温度(约1900华氏度或1000摄氏度),并且可能是在同一时间形成的,但它们显示出明显不同的天气

鲁曼16B没有显示出静止云带的迹象,而是显示出更多不规则、不规则的云

因此,与鲁曼16A不同,鲁曼16B由于其多云的特征而具有显著的亮度变化

“像地球和金星一样,这些物体是天气非常不同的双胞胎,”位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的朱利安·吉拉德说,他是发现团队的一员

“它能降雨,比如硅酸盐或氨

实际上,天气相当糟糕

" 研究人员在智利的超大型望远镜上使用了一种仪器来研究来自卢曼16系统的偏振光

偏振是光的一种特性,代表光波振荡的方向

偏振太阳镜阻挡一个方向的偏振,以减少眩光和提高对比度

加州帕萨迪纳市加州理工学院的首席作者马克斯·米勒-布兰奇尔解释说:“我们不是试图阻挡这种眩光,而是试图测量它。”

当光被云滴等粒子反射时,它会偏向某个偏振角

通过测量来自遥远系统的光的优选偏振,天文学家可以推断云的存在,而无需直接分辨任何一个褐矮星的云结构

“即使在几光年之外,我们也可以利用偏振来确定光在路径上遇到了什么,”吉拉德补充道

“为了确定光在行进途中遇到了什么,我们将观测结果与具有不同性质的模型进行了比较:具有太阳云甲板的褐矮星大气、条纹云带,甚至由于快速旋转而呈扁圆形的褐矮星

“我们发现只有带有云带的大气模型才能与我们对卢曼16A的观察相匹配,”佛罗里达奥兰多的中佛罗里达大学的提奥多拉·卡拉里迪解释说,他是发现小组的成员

偏振测量技术并不局限于棕矮星

它也可以应用于围绕遥远恒星运行的系外行星

热气腾腾的巨型系外行星的大气层与棕矮星的大气层相似

尽管测量来自系外行星的极化信号将会更具挑战性,因为它们相对较暗且靠近恒星,但从棕矮星获得的信息可能会为未来的研究提供信息

美国国家航空航天局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜将能够研究像“鲁曼16”这样的系统,以寻找红外光亮度变化的迹象,这些迹象表明了云的特征

美国国家航空航天局的宽视场红外探测望远镜(WFIRST)将配备一个能够进行偏振测量的日冕仪,并可能能够在反射光中探测到巨大的系外行星,并最终在它们的大气层中探测到云的迹象

这项研究已经被《天体物理学杂志》接受出版

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