Астрономы обнаружили юпитерские облака на коричневом карлике

Коричневые карлики - это объекты, более тяжелые, чем планеты, но более легкие, чем звезды, и, как правило, в 13–80 раз превышающие массу Юпитера. Luhman 16A является частью двойной системы, содержащей второго коричневого карлика, Luhman 16B. Система находится на расстоянии 6,5 световых лет, и она третья ближайшая к нашему Солнцу после Альфы Центавра и Звезды Барнарда. Оба коричневых карлика весят примерно в 30 раз больше, чем Юпитер.

У Luhman 16A и 16B одинаковые массы и температуры (около 1900 F или 1000 C) и предположительно они сформировались в одно и то же время, но при этом демонстрируют заметно различную погоду. Luhman 16B не показывает никаких признаков неподвижных облачных полос, вместо этого демонстрирует признаки более неровных, пятнистых облаков. Поэтому у Luhman 16B, в отличие от Luhman 16A, заметные изменения яркости из-за облаков.

«Как Земля и Венера, эти объекты - близнецы с очень разной погодой», - говорит Жюльен Жирар из Институт исследований космоса с помощью космического телескопа в Балтиморе. «Там может идти силикатный или аммиачный дождь. Это довольно ужасная погода».

Исследователи использовали инструмент на Очень Большом Телескопе в Чили, чтобы изучить поляризованный свет от системы Luhman 16. Поляризация - это свойство света, которое представляет направление колебаний световой волны. Такие солнцезащитные очки блокируют одно из направлений поляризации, чтобы уменьшить блики и улучшить контраст.

«Вместо попыток блокировать яркий свет, мы пытаемся измерить его», - объяснил ведущий автор Макс Миллар-Бланшер из Калифорнийского технологического института (Caltech) в Пасадене.

Когда свет отражается от, например, облачных капель, он может способствовать определенному углу поляризации. Измеряя предпочтительную поляризацию света от удаленной системы, астрономы могут определить наличие облаков без непосредственного разрешения структуры облаков коричневого карлика.

«Чтобы определить, что свет встречал на своем пути, мы сравнили наблюдения с моделями с различными свойствами: коричневые карликовые атмосферы с сплошными облаками, облачные полосы и даже сплющенные коричневые карлики из-за быстрого вращения. Мы обнаружили, что только модели атмосфера с облачными полосами может соответствовать нашим наблюдениям Luhman 16A», - объяснила Теодора Каралиди из Университета Центральной Флориды в Орландо, штат Флорида.

Техника поляриметрии не ограничивается коричневыми карликами. Она может быть применена к экзопланетам, вращающимся вокруг отдаленных звезд. Атмосфера горячих экзопланет газового гиганта похожа на атмосферу коричневых карликов. Хотя измерение поляризационного сигнала от экзопланет будет более сложным, из-за их относительной слабости и близости к своей звезде информация, полученная от коричневых карликов, может помочь в будущих исследованиях.

Строящийся космический телескоп Джеймса Уэбба сможет изучать такие системы, как Luhman 16, в поисках признаков изменений яркости инфракрасного света, которые указывают на характеристики облаков. Обсерватория Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) будет оснащена коронографом, который может проводить поляриметрию и обнаруживать гигантские экзопланеты в отраженном свете с возможными признаками облаков в атмосфере.