Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые проследил, как меняются водяные облака на коричневом карлике
iXBT.com ·
Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) впервые непосредственно подтвердили, что водяные облака на другом небесном теле меняют толщину со временем. Объектом наблюдений стал WISE 0855 — самый холодный из известных коричневых карликов. Это небесные тела, которые массивнее планет, но недостаточно массивны для устойчивого термоядерного горения, характерного для звёзд.
Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) впервые непосредственно подтвердили, что водяные облака на другом небесном теле меняют толщину со временем. Объектом наблюдений стал WISE 0855 — самый холодный из известных коричневых карликов. Это небесные тела, которые массивнее планет, но недостаточно массивны для устойчивого термоядерного горения, характерного для звёзд.
Команда из обсерватории Аризонского университета наблюдала WISE 0855 в течение 11 часов, получая спектры каждые 15 минут. Спектроскопия позволяет изучать, как интенсивность излучения меняется на разных длинах волн и какие молекулы присутствуют в атмосфере. По мере вращения коричневого карлика в поле зрения попадали области с разной температурой и облачностью. Данные JWST позволили различить изменения водяных облаков и отдельный сигнал, связанный с перемещением газов в атмосфере.
Температура WISE 0855 составляет около 265 К, или −8 °C. По массе объект примерно вдвое превосходит Юпитер, а по размеру сопоставим с ним. При вращении его облачный покров становится то плотнее, то тоньше. Одновременно конвекция — перенос тепла потоками вещества — поднимает из глубоких горячих слоёв атмосферы газы, включая угарный газ и фосфин. Их содержание меняется по мере перемешивания атмосферы, создавая колебания спектрального сигнала.
Подобные процессы известны по наблюдениям Юпитера и коричневых карликов, однако проследить их изменения в реальном времени, различая сигналы отдельных молекул, прежде не удавалось. Ранее телескопы позволяли измерять общие изменения яркости, в которых смешивались эффекты облачности, температуры и химического состава. Спектрограф JWST среднего разрешения помог разделить эти составляющие.
WISE 0855 не является планетой, обращающейся вокруг звезды, однако наблюдения показывают, что физические процессы в его атмосфере во многом сходны с процессами на газовых гигантах. Это важно для изучения экзопланет — планет за пределами Солнечной системы, в том числе газовых гигантов, атмосферы которых астрономы исследуют с помощью JWST. Команда планирует продолжить наблюдения, чтобы точнее определить период вращения WISE 0855 и восстановить трёхмерную картину движения вещества в его атмосфере.