RW Space

Инопланетный мир, находящийся всего в 70 световых годах от Земли, — один из самых странных, которые мы когда-либо находили.

Он имеет массу 20 юпитерианских масс, имеет температуру, которая может быстро расплавить алюминий, и имеет 10 000 лет вокруг не одной, а двух звезд. И, о да: его опустошает непрекращающийся бурный песчаный шторм.

Астрономы использовали космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы получить самые точные наблюдения за объектом планетарной массы, обнаружив клубящиеся облака. силикатных зерен, циркулирующих в атмосфере мира под названием VHS 1256 b.

Открытие, опубликованное в прошлом году на сервере препринтов arXiv, прошло процесс рецензирования и должно появиться в Письма из астрофизического журнала.

Кроме того, команда идентифицировала многие компоненты атмосферы VHS 1256 b. К ним относятся недвусмысленные обнаружения метана, окиси углерода и воды с дополнительными свидетельствами наличия двуокиси углерода.

«Ни один другой телескоп не идентифицировал столько особенностей одновременно для одной цели», — говорит астрофизик Поль Мольер из Институт астрономии Макса Планка в Германии. «Мы видим множество молекул в одном спектре с JWST, которые детализируют динамические облачные и погодные системы планеты».

VHS 1256 b является своего рода загадкой. Его масса находится на границе между планетами-гигантами и коричневыми карликами, «неудавшимися звездами», которые недостаточно массивны для синтеза водорода, но могут синтезировать более тяжелый изотоп водорода дейтерий в своих ядрах, который имеет более низкую температуру и давление синтеза, чем водород. p>

Считается, что два типа объектов формируются совершенно по-разному. Коричневые карлики обычно формируются подобно звездам, схлопываясь из плотного сгустка материала в облако газа и пыли, а затем всасывая больше материала для роста. Слияние дейтерия является промежуточным этапом по мере роста звезды, но некоторые звезды — коричневые карлики — перестают расти в этот момент и остаются такими, какие они есть.

С другой стороны, считается, что планеты формируются снизу вверх, из материала, оставшегося после образования звезды, слипающегося вместе, чтобы вырасти в планету. Считается, что этот материал обычно находится довольно близко к звезде. Большое орбитальное расстояние VHS 1256 b от двух ее солнц позволяет предположить, что она образовалась в результате коллапса облаков, но это не является диагностическим признаком.

Теоретически планеты также могут образовываться в соответствии с моделью коллапса облаков; предполагаемая минимальная масса объекта коллапса облака составляет один Юпитер. Таким образом, разделительной линией между планетой и коричневым карликом является предел массы, сжигающий дейтерий, а это означает, что точная природа VHS 1256 b неизвестна.

Но именно это большое расстояние позволило проводить такие захватывающие наблюдения.

«VHS 1256 b примерно в четыре раза дальше от своих звезд, чем Плутон от нашего Солнца, что делает его отличной целью для Уэбба», – говорит астроном Бриттани Майлз из Аризонского университета, возглавлявшая международную Исследовательская команда. «Это означает, что свет планеты не смешивается со светом ее звезд».

Диапазон наблюдения JWST — инфракрасный и ближний инфракрасный диапазон, включая тепловое излучение. А VHS 1256 b очень молод, ему всего 150 миллионов лет, и он еще довольно горячий из-за процесса формирования. Его атмосфера, в которой можно найти песчаные облака, достигает 830 градусов по Цельсию (1526 градусов по Фаренгейту).

Это тепло , наряду с его низкой гравитацией, это то, что делает его небо таким турбулентным. Ученые проанализировали свет, обнаруженный JWST, изучив спектр в мельчайших деталях, чтобы выделить особенности, создаваемые различными элементами, поглощающими определенные длины волн.

Так они идентифицировали различные газы, обнаруженные в атмосфере объекта, и облака песка, которые постоянно меняются и, вероятно, состоят из энстатита, форстерита или кварца.

Данные были настолько подробными, что исследователи смогли также идентифицировать различные размеры зерен из более мелких зерен, таких как частицы дым до более крупных зерен, таких как песок. Исследователи предположили, что эти более крупные частицы слишком тяжелы, чтобы оставаться в верхних слоях атмосферы и опускаться обратно вглубь атмосферы по мере того, как поднимаются более мелкие частицы.

Это приводит к резкому изменению яркости мира в течение часов в день, предполагая, что силикатные облака могут быть обычным механизмом для создания таких вариаций у коричневых карликов. Команда считает, что наблюдения могут быть легко воспроизведены для других коричневых карликов, что может помочь нам узнать больше об этих странных объектах.

И VHS 1256 b дал нам много пищи для размышлений.

«Мы изолировали силикаты, но чтобы лучше понять, какие размеры и формы зерен соответствуют конкретным типам облаков, потребуется много дополнительной работы», – говорит астрофизик Элизабет Мэтьюз из Астрономического института Макса Планка.«Это не последнее слово на этой планете — это только начало крупномасштабных усилий по моделированию для понимания сложных данных JWST».

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.