条纹或发现？行星科学家解决了一个棕色的矮人神秘

行星科学家想知道是否风带或漩涡风暴控制着褐矮星的大气层。亚利桑那大学领导的一项研究解开了这个谜团。

亚利桑那大学领导的一个研究小组在离地球最近的这颗褐矮星上发现了条状条纹，暗示了从内部搅动褐矮星大气的过程。

布朗矮人是神秘的天体，不是非常明星而不是相当的行星。它们是关于的大小木星但通常是它的几十倍大。不过，它们的质量比最小的恒星要小，所以它们的核心没有足够的压力来像恒星那样融合原子。它们形成时是热的，然后逐渐冷却，在其一生中发出微弱的光芒，然后慢慢变暗，这使得它们很难被发现。没有一架望远镜能清楚地看到这些物体的大气层。

“We wondered, do brown dwarfs look like Jupiter, with its regular belts and bands shaped by large, parallel, longitudinal jets, or will they be dominated by an ever-changing pattern of gigantic storms known as vortices like those found on Jupiter’s poles?” said UArizona researcher Daniel Apai, an associate professor in the Department of Astronomy and Steward Observatory and the Lunar and Planetary Laboratory.

apai是一项新研究的主要学习，于2021年1月7日发表天体物理学杂志寻求使用新技术回答该问题。

他和他的团队发现，棕色矮人看起来很像与木星相似。大气中的图案显示出平行于棕色拉伸赤道的高速风。这些风在混合大气中，重新分配来自棕色矮人的热室内的热量。而且，像木星一样，涡流占主导地位。

Apai说，一些大气模型预测了这种大气模式，包括由亚当斯塔曼，Uarizona Lunar和行星实验室教授和棕色矮小气氛的领导者的模型。

“Wind patterns and large-scale atmospheric circulation often have profound effects on planetary atmospheres, from Earth’s climate to Jupiter’s appearance, and now we know that such large-scale atmospheric jets also shape brown dwarf atmospheres,” said Apai, whose co-authors on the paper include the Astronomical Observatory of Padua’s Luigi Bedin and Domenico Nardiello, who is also affiliated with Laboratoire d’Astrophysique de Marseille in France.

Apai说:“了解风是如何在这一被研究得最好、离我们最近的褐矮星上吹和重新分配热量的，有助于我们理解气候、极端温度和褐矮星的总体进化。”

Uarizona的Apai的集团是使用空间望远镜和新方法在太阳系之外映射棕色矮人和行星的大气的世界领导者。

该团队使用美国国家航空航天局这颗名为“凌日系外行星勘测卫星”(Transiting Exoplanet Survey Satellite)的卫星苔丝该望远镜用来研究离地球最近的两颗褐矮星。这两颗褐矮星距离地球仅6.5光年，分别被称为鲁曼16 A和b。虽然它们的大小都和木星差不多，但它们的密度都更大，因此包含更多的质量。Luhman 16a的质量是木星的34倍，Luhman 16b是Apai研究的主要对象，它的质量是木星的28倍，温度约1500度华氏温度热。

“苔丝空间望远镜虽然旨在寻找郊区行星，但也为我们最近的棕色矮人提供了这个令人难以置信的丰富和令人兴奋的数据集，”Apai说。“通过我们团队成员开发的先进算法，我们能够获得非常精确的亮度测量，随着两个棕色矮星旋转。无论何时更亮的大气区变成可见的半球，棕色矮人会变得更加亮，当这些旋转之外的观点时变暗。“

由于太空望远镜提供了非常精确的测量数据，而且不受日光干扰，该团队比以往收集了更多的旋转次数，提供了最详细的褐矮星大气环流的视图。

“望远镜不够大，以提供行星或棕色矮人的详细图像，”Apai说。但是，通过测量这些旋转物体的亮度随着时间的推移而变化的亮度如何，可以创建其环境的粗地图 - 这是一个技术，即将用于在其他太阳系中映射地球状行星很难看到。”

研究人员的结果表明，太阳系行星和褐矮星的大气循环有很多相似之处。因此，在未来的研究中，棕矮星可以作为太阳系外巨大行星的更多质量类似物。

“我们的研究提供了对如何探索 - 甚至地图 - 甚至地图 - 甚至地图 - 棕色矮人和巨型辐射行星的大气，而不需要足够强大的望远镜，以便在视觉上解决它们的巨大辐射行星的大气，”Apai说。

Apai的团队希望进一步探索褐矮星和太阳系外行星中的云层、风暴系统和环流区，以加深我们对太阳系外大气层的了解。

参考：“丽申16 AB Brown Dwarf系统的苔丝观察：转动时期，LightCurve演变和区循环”由Dánielapai，domenico nardiello和luigi r. bedin，1月2021，天体物理学杂志。
1538 - 4357 . DOI: 10.3847 / / abcb97