Космическая тайна: полярные сияния на изолированном коричневом карлике

Астрономы с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" сделали удивительное открытие, найдя космическую тайну. Они обнаружили коричневый карлик, известный как W1935, который демонстрирует необычные инфракрасные эмиссионные линии метана, что указывает на возможное наличие полярных сияний.

 

Это открытие заслуживает внимания, в частности потому, что W1935, небесное тело, больше Юпитера, но меньше звезды, относительно холодное и не вращается вокруг звезды, рассказывают OstanniPodii.com.

В нашей Солнечной системе эмиссия метана наблюдается у газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, где эмиссии вызваны полярными сияниями.

Земные полярные сияния, эти красивые и жуткие танцы огня, создаются солнечными частицами, взаимодействующими с магнитным полем нашей планеты.

На Юпитере и Сатурне происходят похожие процессы, хотя сияния также получают вклад от активных спутников планет.

Однако для изолированных коричневых карликов, таких как W1935, отсутствие звезды-хозяина и, соответственно, звездного ветра, делает наличие этого полярного сияния с эмиссией метана настоящей проблемой.

Открытие авроры на W1935 разворачивалось как космический детектив. Возглавляемая астрономкой Джеки Фаэрти из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке, исследовательская группа сначала получила время на телескопе Вебба для изучения 12 холодных коричневых карликов.

Среди них был W1935, открытый астрономом-гражданским Дэном Казелденом в рамках проекта Backyard Worlds Zooniverse, а также W2220, идентифицированный с помощью Широкоугольного инфракрасного телескопа НАСА.

Телескоп Уэбба с его чрезвычайной детализацией показал, что W1935 и W2220 почти идентичны по составу, имеют схожую яркость, температуру и спектральные характеристики, включая воду, аммиак, монооксид углерода и углекислый газ.

Однако разительным отличием W1935 была эмиссия метана, четко выраженная в инфракрасном диапазоне длин волн, к которой Уэбб имеет уникальную чувствительность.

Джеки Фаэрти выразила удивление этим открытием: "Мы ожидали увидеть метан, поскольку он распространен среди этих карликов. Но вместо того, чтобы поглощать свет, он светился. Моей первой мыслью было: "Что за чертовщина? Почему из этого объекта выделяется метан?"

Чтобы разгадать эту тайну, команда использовала компьютерные модели. Эти модели показали, что в то время, как W2220 демонстрирует типичное распределение энергии в атмосфере, W1935 демонстрирует температурную инверсию - его атмосфера становится теплее с увеличением высоты.

"Эта температурная инверсия действительно озадачивает", - сказал Бен Бернингем, соавтор исследования из Университета Хартфордшира и ведущий моделировщик.

"Мы наблюдали подобное явление на планетах с близкой звездой, которая может нагревать стратосферу, но видеть его в объекте без очевидного внешнего источника тепла - это странно".

Чтобы найти подсказки, исследователи заглянули ближе к дому, в нашей Солнечной системе. Они заметили, что температурные инверсии распространены на Юпитере и Сатурне, что часто объясняют внешним нагревом полярными сияниями.

Полярные сияния ранее предлагали объяснять наблюдениями на теплых коричневых карликах. Хотя инфракрасные сигнатуры этих радиоизлучающих карликов были неуловимыми, W1935 выделяется как первый внеземной коричневый карлик-кандидат на полярное сияние с эмиссией метана.

Этот коричневый карлик также значительно холоднее подобных небесных тел, с эффективной температурой около 200 градусов по Цельсию - теплее Юпитера, но все еще удивительно холодный.

W1935 является уникальным примером явления в Солнечной системе, происходящего без влияния звезды.

Как отмечает Фаэрти, "вместе с W1935 мы теперь имеем удивительное продолжение явления Солнечной системы без какого-либо звездного излучения, которое может помочь в объяснении".

"С помощью Вебба мы можем действительно "открыть капот" химии и распаковать, насколько похожими или отличными могут быть авроральные процессы за пределами нашей Солнечной системы", - добавила она.

Таким образом, телескоп Вебба продолжает предоставлять неоценимые данные, позволяя астрономам "приоткрыть завесу" над небесной химией и исследовать, как авроральные процессы могут происходить за пределами нашей Солнечной системы.

українською