Используя спектральные данные космического телескопа Джеймс Уэбб, астрономы нашли свидетельства существования силикатных облаков, а также воды, метана, монооксида углерода, диоксида углерода, натрия и калия в атмосфере молодого коричневого карлика VHS J125601. .92-125723.9b (далее VHS J1256b).
VHS J1256 — тройная система коричневых карликов, расположенная на расстоянии 72 световых года (22,2 парсека) в созвездии Ворона.
Этой системе, также известной как TIC 2470992 или SIPS J1256-1257, около 140 миллионов лет. Она состоит из двойного коричневого карлика VHS J1256AB и их удаленного спутника VHS 1256b.
Двойная система имеет массу в 73 массы Юпитера, а VHS 1256b в 11-19 раз больше массы Юпитера.
Дальний спутник вращается вокруг VHS J1256AB на расстоянии 150 астрономических единиц (а.е.).
Впервые обнаруженный в 2015 году, он имеет радиус 1,27 радиуса Юпитера и эффективную температуру 1100 К.
В новом исследовании астроном Калифорнийского университета Бриттани Майлз и ее коллеги стремились получить и проанализировать подробный спектр VHS 1256b.
«Свет, наблюдаемый от экзопланеты, содержит информацию о составе планеты, динамике атмосферы и других объемных физических свойствах», — пояснили астрономы.
«Это, в свою очередь, можно использовать, чтобы сделать вывод о том, как планета формировалась и развивалась. Разные части спектра планеты содержат разную информацию», — сказали они.
Например, на экзопланете газового гиганта с температурой 1000 Кельвинов или более массивном аналоге коричневого карлика видимая часть спектра содержит щелочные линии, которые могут ограничивать металличность и поверхностную гравитацию, ближняя инфракрасная часть спектра содержит полосы поглощения воды, монооксида углерода и метана, которые могут ограничивать атомную соотношений и турбулентного перемешивания, а средняя инфракрасная часть спектра содержит твердотельный силикатный элемент, который может быть использован для измерения состава облаков.
Джеймс Уэбб дает первую возможность исследовать спектры коричневых карликов и экзопланет во всем диапазоне их светимости.
Спектроскопические наблюдения VHS 1256b были получены с использованием спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec) и прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI).
«Спектр VHS 1256b — это одно из самых высоких отношений сигнал-шум и самая широкая длина волны спектрального покрытия среди коричневых карликов или планетарных масс-компаньонов на сегодняшний день», — заявили исследователи.
«Полный спектр объекта показывает несколько особенностей поглощения атмосферных газов, которые ранее наблюдались у коричневых карликов, а также новые обнаружения метана, воды и окиси углерода на более длинных волнах. Есть также доказательства наличия углекислого газа».
«Мы также напрямую обнаруживаем силикатные облака — это первое такое обнаружение, о котором сообщалось для спутника планетарной массы».
Свойства VHS 1256b рисуют картину высокодинамичной атмосферы, где турбулентная конвекция приводит как к неравновесному химическому составу, так и к подъему конденсируемых газов, которые образуют неоднородные силикатные облака, вызывающие планетарную изменчивость.
«Результаты, полученные Уэббом, являются новаторскими, и их также можно получить для многих других близлежащих коричневых карликов, которые будут изучаться в будущих циклах наблюдений», — говорят авторы.
«Эта обсерватория станет первопроходцем, который продвинет наше понимание физики атмосферы в планетарных спутниках, коричневых карликах и экзопланетах на долгие годы».
Работа будет опубликована в журнале AAS.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
