Qəhvəyi cırtdan küləyin sürətinin ilk ölçülməsi

Arxa planda ulduzları olan çox rəngli tünd qırmızı, qəhvəyi və qara kürə.

Sənətçinin qəhvəyi cırtdan anlayışı. Elm adamları ilk dəfə planetlərin və ulduzların ortasında olan bu müəmmalı cisimlərdən birində küləyin sürətini ölçdülər. NASA vasitəsilə görüntü/JPL-Caltech.


Qəhvəyi cırtdanlarplanet sayılmayacaq qədər böyük, amma ulduz olmaq üçün çox kiçik olan qəribə dünyalardır. Bir çox böyük planet kimi, qəhvəyi cırtdanların qalın, dərin atmosferləri və güclü küləkləri var və indi elm adamlarıbirbaşa ölçülürilk dəfə qəhvəyi bir cırtdan üzərində küləyin sürəti.

Tapıntılar idinəşr olundubirnəzərdən keçirilmişjurnaldakı kağızElm10 aprel 2020 tarixində.


Tədqiqatçılar ölçmələri istifadə edərək apardılarinfraqırmızıNASA-nın təqaüdçülərindən alınan məlumatlarSpitzer Kosmik Teleskopuvə Milli Elm Vəqfinin Karl G. Jansky Çox Böyük Arrayından radio məlumatları (VLA) yerüstü teleskoplar.

Araşdırmada istifadə edilən qəhvəyi cırtdan2 Kütlə J10475385+2124234, 32 -dirişıq iliYerdən uzaq. Təxminən Yupiterlə eyni ölçüdədir, lakin təxminən 40 qat daha böyükdür. Qəhvəyi bir cücədə küləkləri ölçmək üçün ilk dəfə infraqırmızı və radio müşahidələri birləşdirildi.Katelyn AllersAraşdırmaya rəhbərlik edən Bucknell Universitetindən, abəyanat:

Bunu anladıqda artıq heç kimin bunu etmədiyinə təəccübləndik.

Qütbdən qütbə doğru uzanan, arxa planda ulduzları olan əyri şaquli ağ xətləri olan parlaq bantlı kürə.

Rəssamın qəhvəyi cırtdanın maqnit sahəsi anlayışı. Daxili dərinliyində olan maqnit sahəsi, atmosferin yuxarı hissəsindən fərqli bir sürətlə fırlanır. Bu fərq elm adamlarına küləyin sürətini təyin etməyə imkan verir. Bill Saxton vasitəsilə görüntü/NRAO/ AUI/ NSF.




Ətrafında ağ şaquli döngələr və yanında başqa bir bantlı dünya, arxa planda ulduzlar və mətn şərhləri olan bantlı dünya.

Qəhvəyi bir cırtdanın Yupiterlə müqayisəsi. Küləyin sürəti atmosferin fırlanma müddəti ilə qəhvəyi cırtdanın daxili dövrü ilə müqayisə edilərək təyin olunur. Bill Saxton vasitəsilə görüntü/NRAO/ AUI/ NSF.

Məlum oldu ki, bu küləklər 2225 saatda 1425 mil sürətlə hərəkət edir. Günəş sistemimizdə bilinən hər hansı bir küləkdən daha sürətlidir; Müqayisə üçün, Günəş sistemində ən sürətli bilinən Neptunun küləkləri təxminən 1.200 mil (2.000 km) sürətlə hərəkət edir.

Qəhvəyi cırtdanı öyrənmək üçün həm infraqırmızı, həm də radiodan istifadə etmək fikri, elm adamlarının Yupiterin hesablanmış fırlanma sürətinin iki fərqli üsul arasında fərqləndiyini qeyd etdikləri Yupiterin müşahidələrindən irəli gəlir. Allers dedi:

Qeyd etdik ki, Yupiterin radio müşahidələri ilə müəyyən edilən fırlanma müddəti, görünən və infraqırmızı dalğa uzunluqlarında aparılan müşahidələrlə müəyyən edilən fırlanma müddətindən fərqlidir.


Amma niyə fərq var? Radio emissiyaları, planetin dərinliklərində yerləşən Yupiterin maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan elektronlardan qaynaqlanır. İnfraqırmızı emissiyalar atmosferin yuxarı hissəsindən gəlir. Yupiterin atmosferi planetin özündən daha sürətli fırlandığından, iki fərqli müşahidədə uyğunsuzluq var. Qəhvəyi cücəni oxşar şəkildə müşahidə etmək küləyin sürətini təyin etməyə kömək edə bilərmi? GörəJohanna VosAmerika Təbiət Tarixi Muzeyində:

Qəhvəyi cücədə eyni mexanizmlərin işləyəcəyini gözlədiyimiz üçün onun fırlanma sürətini həm radio, həm də infraqırmızı teleskoplarla ölçməyə qərar verdik.

Mətn şərhləri olan qara fonda kiçikdən böyüyə qədər rəngli qlobuslar.

Günəş sistemimizdəki planetlərin, ekzoplanetlərin, qəhvəyi cücələrin və ulduzların müqayisəsi. NASA vasitəsilə görüntü/JPL-Caltech.

Qəhvəyi cırtdanın infraqırmızı parlaqlığının, 2017 və 2018 -ci illərdə Spitzer tərəfindən edilən müşahidələrə əsaslanaraq, bir qədər fərqli olduğu təsbit edildi. 2018 -ci ildə VLA tərəfindən sonrakı radio müşahidələri qəhvəyi cırtdanın daxili hissəsinin fırlanmasını ölçmək üçün istifadə edildi. Yupiterdə olduğu kimi əhəmiyyətli bir fərq var idi. Tədqiqatçılar qəhvəyi cırtdanın atmosferinin içərisindən daha sürətli, təxminən 1,425 mil sürətlə fırlandığını tapdılar. Yupiterin külək sürəti, müqayisə edildikdə, təxminən 230 mil / saat (547 km / saat) təşkil edir. Allers dedi:


Bu, qəhvəyi cücələrdə daha yüksək külək sürətini proqnozlaşdıran nəzəriyyə və simulyasiyalarla üst -üstə düşür.

Yer üzündə küləyin sürəti də atmosferin hərəkətini planetin bərk səthi ilə müqayisə edərək ölçülür. Demək olar ki, tamamilə qazdan ibarət olan qəhvəyi cırtdanlar üçün bir az fərqlidir. Qəhvəyi bir cırtdanın dərinliyindəki sıx təzyiqlər, qazların daha möhkəm bir top kimi davranmasına səbəb olur. Xarici atmosfer qazları yenə də müstəqil şəkildə hərəkət edə bilir.

2MASS J10475385+2124234, atmosfer temperaturu 1100 Fahrenheit (600 dərəcə Selsi) üzərində olduğu üçün bu araşdırma üçün çox uyğun idi. Bu o deməkdir ki, Spitzerin ölçə biləcəyi çoxlu infraqırmızı işıq yayır. Digər qəhvəyi cırtdanlar kimi, VLA tərəfindən analiz üçün ideal olan güclü bir maqnit sahəsinə malikdir.

Qəhvəyi cırtdanlar bu texnikanın tətbiq oluna biləcəyi yeganə obyekt deyil. Üçün də istifadə edilə bilərekzoplanetlər- digər ulduzların ətrafında fırlanan planetlər - atmosferi var.Peter WilliamsAstrofizika Mərkəzindən Harvard və Smithsonian, bunları söylədi:

Nəhəng ekzoplanetlərin maqnit sahələri qəhvəyi cırtdanlardan daha zəif olduğu üçün radio ölçmələri 2MASS J10475385+2124234 üçün istifadə edilənlərdən daha aşağı tezliklərdə aparılmalıdır.

Allers əlavə etdi:

Qəhvəyi cırtdanların və günəşdənkənar planetlərin atmosfer dinamikasını daha yaxşı anlamağımıza kömək etmək üçün metodumuzun indi istifadə oluna biləcəyindən məmnunuq.

Gözlük taxan və arxasında teleskop olan gülümsəyən qadın.

Katelyn Allers, Bucknell Universitetində, yeni araşdırmanın aparıcı müəllifidir. Şəkil vasitəsiləBucknell Universiteti.

Spitzer əvvəllər idiküləklərin olması ehtimal olunurbəzi ekzoplanetlərdə və qəhvəyi cücələrdə infraqırmızı işıqda atmosferlərinin parlaqlığının dəyişməsini ölçərək. 2015 -ci ildə Avropa Cənub Rəsədxanasının (ESO) Çilidəki La Silla teleskopuölçülürküləyin sürəti aisti Yupiterekzoplanet. Bu küləklər inanılmaz 5.400 mil / saat (8690 km / saat) idi.20 qat daha sürətliYer üzündə heç vaxt qeydə alınmamışdır. Ancaq bu yeni araşdırma elm adamlarına daha çox ekzoplanetdəki küləkləri ölçməyə kömək edə bilər. Allers dedi:

Düşünürük ki, bu texnika ekzoplanet atmosferlərinin dinamikası haqqında fikir vermək üçün həqiqətən dəyərli ola bilər. Kimsənin, atmosferin dinamikasının və bir cisim ətrafındakı mühitin bir -biri ilə necə əlaqəli olduğunu və bu dünyalara hərtərəfli bir baxış əldə etmə perspektivini öyrənmək həqiqətən maraqlıdır.

Bu ilk qəhvəyi cücədə küləkləri ölçmək üçün istifadə edilən yeni texnika, küləklərin bir çox digərinə necə sürətlə əsdiyini öyrənməyə imkan verəcəkdir. Və bəlkə də daha da həyəcan verici, elm adamlarına uzaq ulduzların ətrafında fırlanan planet dünyalarında külək və hava haqqında daha çox məlumat əldə etməyə kömək edin.

Aşağı xətt: Elm adamları ilk dəfə olaraq qəhvəyi bir cücədə küləklərin sürətini ölçə bildilər.

Mənbə: Qəhvəyi bir cırtdan üzərində küləyin sürətinin ölçülməsi

JPL vasitəsi ilə

NRAO vasitəsilə