散文網(wǎng) » 科技 »自然 » 在棕矮星雙星上，發(fā)現(xiàn)了類似木星的云帶，距離我們才6.5光年！

在棕矮星雙星上，發(fā)現(xiàn)了類似木星的云帶，距離我們才6.5光年！

2020-07-26 22:01 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，距離我們最近的已知棕矮星Luhman 16A顯示出與木星和土星云帶相似的跡象，這是科學(xué)家第一次使用偏振測量技術(shù)來確定太陽系外大氣云（或稱系外云）的特性。

褐矮星是比行星重但比恒星輕的天體，通常質(zhì)量是木星的13到80倍。Luhman 16A是包含第二顆棕矮星Luhman 16B雙星系統(tǒng)的一部分，它距離太陽系6.5光年，是距離我們第三近的恒星系，僅次于半人馬座阿爾法星和巴納德之星。

這兩顆褐矮星質(zhì)量都是木星的30倍左右，盡管Luhman 16A和Luhman 16B具有相似的質(zhì)量和溫度(約1900°F或1000°C)，并且可能是在同一時間形成，但它們顯示出明顯不同的天氣。Luhman 16B沒有顯示出靜止云帶的跡象，相反，顯示出更多不規(guī)則云層的證據(jù)。因此，與Luhman 16A不同，由于其多云特征，Luhman 16B具有明顯的亮度變化。研究小組的成員之一、摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所朱利安·吉拉德(Julien Girard)說：

就像地球和金星一樣，這些天體是氣候迥異的雙胞胎，可能會下硅酸鹽或氨水之類的雨，實際上，天氣相當(dāng)糟糕。研究人員使用智利甚大望遠(yuǎn)鏡上的一臺儀器來研究Luhman 16號系統(tǒng)的偏振光，偏振是光的一種屬性，表示光波振蕩的方向，偏振太陽鏡遮擋了一個方向的偏振，以減少眩光，提高對比度。加利福尼亞州帕薩迪納市加州理工學(xué)院(Caltech)的主要作者M(jìn)ax Millar-Blanchaer說：我們沒有試圖擋住這種眩光，而是試圖測量它。

當(dāng)光線從粒子(如云滴)上反射出來時，它可能會偏向某個偏振角度。通過測量來自遙遠(yuǎn)系統(tǒng)的偏振光，天文學(xué)家可以推斷云的存在，而無需直接解析棕矮星的云結(jié)構(gòu)。即使在幾光年之外，也可以使用偏振來確定光在其路徑上遇到了什么。研究小組的成員之一、奧蘭多中佛羅里達(dá)大學(xué)西奧多拉·卡拉里迪(Theodora Karalidi)說：為了確定光線在途中遇到了什么，我們將觀測結(jié)果與不同性質(zhì)的模型進(jìn)行了比較：

具有實心云層的褐矮星大氣、條紋云帶，甚至由于快速自轉(zhuǎn)而變扁的棕矮星，研究發(fā)現(xiàn)，只有帶有云帶的大氣模型才能與對Luhman 16A的觀測相匹配。偏振測量技術(shù)并不局限于棕矮星，它也可以應(yīng)用于圍繞遙遠(yuǎn)恒星運行的系外行星。熾熱的氣態(tài)巨型系外行星大氣與褐矮星相似。雖然測量系外行星的偏振信號將更具挑戰(zhàn)性，因為它們相對微弱，而且離恒星很近，但從棕矮星獲得的信息，可能會為未來的研究提供信息。

美國國家航空航天局（NASA）在2021年即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將能夠研究像Luhman 16號這樣的系統(tǒng)，以尋找紅外光中亮度變化的跡象，這些跡象表明了云層的特征。美國宇航局廣域紅外巡天望遠(yuǎn)鏡(WFIRST)將配備一臺可以進(jìn)行偏振測量的日冕儀，或許能夠在反射光中探測到巨大的系外行星，并最終在其大氣層中發(fā)現(xiàn)云層的跡象，其研究發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。