James Webb знайшов полярні сяйва на коричневому карлику

Космічний телескоп James Webb дозволив ученим як слід роздивитися коричневий карлик W1935, розташований на відстані 47 світлових років від нас. Вони встановили, що на цій «недозірці» вирують полярні сяйва. Їх причиною може бути досі невідкритий супутник.

Полярні сяйва на коричневому карлику
Полярні сяйва на коричневому карлику. Джерело: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak 

Коричневий карлик W1935

Використовуючи нові спостереження космічного телескопа James Webb (JWST), астрономи виявили викиди метану на коричневому карлику. Це достатньо несподівана знахідка для такого холодного й ізольованого світу. 

Масивніші за планети та легші за зірки, коричневі карлики повсюдно зустрічаються в околицях Сонця. Їхня кількість вимірюється тисячами. Минулого року старший науковий співробітник і старший менеджер з освіти Американського музею природознавства Джекі Ферті очолила групу дослідників, які отримали час на телескопі James Webb для дослідження 12 подібних об’єктів.

Серед них був CWISEP J193518.59-154620.3 (або скорочено W1935) — холодний коричневий карлик, спільно відкритий учасниками проекту Backyard Worlds: Planet 9, волонтером громадської науки Деном Кейселденом і командаю NASA CatWISE.

W1935 — холодний коричневий карлик з температурою поверхні трохи вище 200° за Цельсієм. Його маса достеменно невідома, але, ймовірно, вона лежить у межах від 6 до 35 мас Юпітера.

Особливості атмосфери коричневого карлика

Вивчивши низку коричневих карликів, що спостерігалися за допомогою JWST, команда Ферті помітила, що W1935 виглядав схоже, але з одним разючим винятком: він випромінював у лінії метану, чого ніколи раніше не спостерігалося на таких тілах.

Комп’ютерне моделювання принесло ще один сюрприз: коричневий карлик, ймовірно, має температурну інверсію — явище, при якому атмосфера стає теплішою зі збільшенням висоти. Такі явища можуть легко траплятися з планетами, що обертаються навколо зірок, але W1935 є ізольованим, без очевидного зовнішнього джерела тепла.

Дослідникам потрібно було з’ясувати, звідки береться це додаткове тепло у верхніх шарах атмосфери. Для цього вони звернулися до нашої Сонячної системи й вивчили дані щодо Юпітера та Сатурна, які демонструють викиди метану і мають температурні інверсії. Ймовірною причиною такої особливості на планетах-гігантах Сонячної системи є полярні сяйва, тому дослідницька група припустила, що вони виявили те саме явище на W1935.

Полярні сяйва в Сонячній системі

Планетологи знають, що одним із головних чинників полярних сяйв на Юпітері та Сатурні є викинуті Сонцем високоенергетичні частинки, які взаємодіють із магнітними полями й атмосферами планет, нагріваючи їхні верхні шари. Це також є причиною полярних сяйв, які ми бачимо на Землі — їх зазвичай називають північним або південним сяйвом, оскільки вони найчастіше спостерігаються поблизу полюсів. Але оскільки у W1935 немає «зорі-господаря», сонячний вітер не може бути причиною цього явища.

Також можлива інша причина виникнення полярного сяйва, знайома вченим по Сонячній системі. Як Юпітер, так і Сатурн мають активні супутники, що час від часу викидають речовину в космос, взаємодіють із планетами та посилюють авроральний слід на цих світах. Супутник Юпітера Іо є найбільш вулканічно активним з усіх відомих нам тіл, вивергаючи фонтани лави заввишки десятки кілометрів, а супутник Сатурна Енцелад викидає зі своїх гейзерів водяну пару, яка частково замерзає, коли потрапляє в космос.

Потрібно провести більше спостережень, але дослідники припускають, що одним із пояснень полярного сяйва W1935 може бути активний, ще не відкритий супутник.

За матеріалами: phys.org

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine