Izmantojot Džeimsa Veba kosmisko teleskopu (JWST), astronomi ir veikuši pārsteidzošu atklājumu par metāna emisijām, ko rada brūnais punduris jeb “neveiksmīga zvaigzne”.
Pētnieki teica, ka atklājums liecina, ka brūnajam pundurim ir raksturīga polārblāzma, un, iespējams, ap to riņķo neatklāts eksomēness.
Brūnā pundura atklāšana Džeimsa Veba kosmosa teleskopā ir pārsteidzoša, jo nav paredzams, ka šīs aukstās, izolētās pasaules būs pietiekami siltas, lai metāns izstaro infrasarkano gaismu.
Šie rezultāti ir JWST programmas rezultāts 12 brūno punduru izpētei. Viņi norāda, ka šīs neveiksmīgās zvaigznes varētu radīt polārblāzmas, kas līdzīgas Zemes ziemeļu un dienvidu gaismai, kā arī tām, kas redzamas virs Jupitera un Saturna. Zvaigznes trūkums pie šī vientuļā brūnā pundura var nozīmēt, ka virs tā esošās polārās gaismas ģenerē slēpts aktīvs mēness.
Saistīts: Džeimsa Veba kosmiskais teleskops dod mājienus uz noslēpumainu polārblāzmu virs “neveiksmīgās zvaigznes”
Pētījuma grupa pētīja auksti brūno punduri CWISEP J193518.59–154620.3 (W1935), kas atrodas 47 gaismas gadu attālumā no Zemes. Lai gan W1935 masa ir vāji ierobežota, svārstās no 6 līdz 35 reizēm par Jupitera masu, ir zināms, ka tā virsmas temperatūra ir aptuveni 400 ° F (204 ° C). Šī ir temperatūra, kurā jūs cepat šokolādes cepumus (neizdevās braunijus?).
“Paredzams, ka metāns atradīsies uz milzu planētām un brūnajiem punduriem, taču mēs parasti redzam, ka tas absorbē gaismu, nevis spīd,” saka Džekijs Fērtijs, komandas vadītājs un Amerikas Dabas vēstures muzeja vecākais izglītības direktors. Viņš teikts paziņojumā. “Sākumā mēs bijām neizpratnē par to, ko redzējām, bet galu galā tas pārvērtās tīrā sajūsmā par šo atklājumu.”
Kāpēc dažām zvaigznēm neizdodas?
Brūnie punduri ir ieguvuši savu neveiksmīgo iesauku “neizdevušās zvaigznes”, jo, lai gan tie veidojas tieši no sabrukuša gāzes un putekļu mākoņa kā zvaigzne, tiem nav pietiekami daudz masas, lai katalizētu ūdeņraža kodolsintēzi ar hēliju savā kodolā.
Šis ir process, kas nosaka, kas ir galvenās secības zvaigzne, tāpēc brūnajiem punduriem, kuru masa ir lielāka par lielākajām planētām, bet mazāka par mazāko zvaigzni, tehniski “nespēj” sasniegt šo stāvokli.
Fērtijs un viņa kolēģi skatījās uz daudziem brūnajiem punduriem ar Džeimsa Veba kosmisko teleskopu, kad viņi pamanīja, ka W1935 ir līdzīgs, taču ar vienu interesantu atšķirību: tas izstaro metānu, kas līdz šim nebija redzēts ap neveiksmīgu zvaigzni.
W1935 modelēšana atklāja, ka šim konkrētajam brūnajam pundurim ir arī tā sauktā “temperatūras inversija”. Tā ir parādība, kurā planētas atmosfēra kļūst vēsāka dziļākos līmeņos. Tas ir kaut kas parasti redzams uz planētām, kas riņķo ap zvaigznēm, kuru atmosfēra uzkarst no augšas uz leju, taču W1935 tas bija negaidīts, jo brūnais punduris ir izolēts un bez ārēja siltuma avota.
“Mēs bijām patīkami šokēti, kad modelis skaidri paredzēja temperatūras maiņu,” paziņojumā sacīja Bens Bērningems, komandas loceklis un zinātnieks no Hertfordšīras universitātes. “Bet mums bija arī jāzina, no kurienes nāk papildu atmosfēras augšējais siltums.”
Lai atrisinātu šo noslēpumu, komanda tuvāk mājām aplūkoja Saules sistēmas gāzes milžus Jupiteru un Saturnu. Abiem gāzes milžiem ir metāna emisijas, un abiem ir atmosfēra, kas parāda temperatūras inversiju.
Jupiteram un Saturnam metāna emisiju un temperatūras inversijas cēlonis ir polārblāzma, kā rezultātā Varty un komanda secināja, ka Džeimsa Veba kosmiskais teleskops to atklāja ap 1935. gadu. Lielais jautājums ir, kas virza polārblāzmu W1935?
Tā ir problēma, jo Saules vējš – lādētu daļiņu straume no Saules – ir galvenais Jupitera, Saturna un Zemes polārblāzmas virzītājspēks. Šie lādiņi iedarbojas uz planētu magnētiskajiem laukiem un pārvietojas pa lauka līnijām, mijiedarbojoties ar daļiņām atmosfērā. Tas sasilda atmosfēras augšējos slāņus un izraisa gaismas izstarošanos netālu no planētas poliem. Ja nav nevienas saimniekzvaigznes, kas W1935 spridzinātu ar zvaigžņu vējiem, šis process nevar būt galvenais vientuļā brūnā pundura polāra virzītājspēks.
Tomēr Jupitera un Saturna polārblāzmai ir sekundāra sekundāra piedziņa, kas izpaužas kā lādētas daļiņas, kas ieplūst gāzes gigantos, to aktīvajiem pavadoņiem izspiežot materiālus kosmosā. Piemēram, Jupitera pavadonis Io ir vulkāniskākais objekts Saules sistēmā, kas izspiež lavu desmitiem jūdžu attālumā kosmosā, savukārt Saturna pavadonis Encelāds izspiež kosmosā geizerus, kas satur ūdens tvaikus un citus materiālus, kas, nonākot kosmosā, vienlaikus sasalst un vārās.
Tādējādi W1935 polārblāzma bez zvaigžņu vai zvaigžņu vēja liecina, ka brūnais punduris varētu riņķot ap aktīvu mēnesi.
Saistīts: Vai tie ir eksomēneši vai nē? Zinātnieki apspriež pirmo pavadoņu esamību ārpus mūsu Saules sistēmas
Būs nepieciešami vairāk pierādījumu, lai zinātnieki varētu pirmo reizi apstiprināt brūnā pundura mēness esamību. Līdz tam šīs sākotnējās norādes sniedz ieskatu par to, cik ietekmīgs būs Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kopš 2022. gada vasarā tas sāka pārraidīt Visuma novērojumus uz Zemi.
“Katru reizi, kad astronoms vērš Džeimsa Veba kosmisko teleskopu uz objektu, rodas iespēja veikt pārsteidzošu jaunu atklājumu,” secināja Fērtijs. “Kad mēs sākām šo projektu, manā radarā nebija redzama metāna emisija, taču tagad, kad zinām, ka tā varētu būt, un tās skaidrojums ir tik vilinošs, es to pastāvīgi meklēju. Tā ir daļa no zinātnes virzības uz priekšu.”
Tas bija komandas pētījums publicēts Šodien (17. aprīlī) Dabā.
