Астрономы, анализируя данные, собранные с использованием сети радиотелескопов Very Large Array (VLA) и космического телескопа Spitzer, измерили скорость ветра на поверхность коричневого карлика - объекта, который является чем-то средним между планетой и звездой.
Изучив данные о Юпитере и Сатурне, исследователи из Университета Бакнелла во главе с Кейтлин Аллерс поняли, что, используя методы, аналогичные методам изучения двух планет гигантов, они должны иметь возможность измерять скорость ветра, дующего на поверхность коричневых карликов.
Чтобы проверить свои предположения, исследователи выбрали коричневый карлик 2MASS J10475385 + 2124234, напоминающий Юпитер, но имеющий в 40 раз большую массу. Объект находится на расстоянии около 34 световых лет от Земли.
Коричневые карлики - это так называемые субзвезды, объекты более массивные, чем планеты, но недостаточно массивные, чтобы поддерживать в своем ядре реакции синтеза, характерные для звезд.
Мы заметили, что период вращения Юпитера, основанный на радионаблюдениях, отличается от установленного на основе видимых и инфракрасных наблюдений, говорит Аллерс.
Разница между ними заключается в том, что излучение в радиодиапазоне имеет свои источники в электронах, взаимодействующих с магнитным полем планеты, источником которого является ядро, в то время как инфракрасное излучение исходит из верхних слоев атмосферы. Атмосфера вращается быстрее, чем недра планеты, и разница между ними вызвана ветрами в атмосфере.
Поскольку мы ожидаем того же от коричневых карликов, мы решили измерить скорость вращения в радио и инфракрасном диапазоне, - говорит Джоанна Вос из Американского музея естественной истории.
Во время наблюдений, проведенных в 2017-2018 годах с помощью Спитцера, исследователи заметили изменения инфракрасной яркости, вызванные длительным образованием в атмосфере. В 2018 году внутренняя скорость вращения планеты была измерена с помощью VLA.
Как и в случае с Юпитером, оказалось, что атмосфера коричневого карлика вращается быстрее, чем его внутренность. Разница между этими двумя скоростями показала, что скорость ветра на поверхности коричневого карлика составляет 2300 км / ч. Для сравнения, скорость ветра на Юпитере составляет всего 370 км / ч.
Наши результаты согласуются с результатами моделирования, которые показали гораздо более высокую скорость ветра на коричневых карликах, - добавляет Аллерс.
По мнению астрономов, метод, который они разработали, позволит в будущем измерить скорость ветра, дующего на экзопланетах, но, учитывая, что магнитное поле на внесолнечных газовых гигантах намного слабее, чем магнитное поле коричневого карлика, наблюдения придется проводить на более низких частотах.
Научная статья, описывающая результаты измерений, была опубликована в журнале Science.
Источник: NRAO
