В атмосфере коричневого карлика ветры дуют с рекордно высокой скоростью

Астрономы сумели измерить скорость ветров, дующих в атмосфере коричневого карлика 2MASS J10475385+2124234, расположенного в 34 световых годах от Земли. Средняя скорость ветров на нем оказалось равна 660 метрам в секунду (рекордная скорость порыва ветра на Земле, отмеченная в 1996 году во время тропического циклона Оливия, равна 113 м/с, средняя скорость ветров на Юпитере равна 100 м/с).

Коричневые карлики часто называют «неудавшимися звездами». Они весьма массивны по меркам планет, но им не хватает массы, чтобы стать полноценными звездами. Они от 12 до 80 раз тяжелее Юпитера, но примерно в сто раз легче Солнца. В недрах коричневых карликов даже идут термоядерные реакции синтеза, но выделяемой ими энергии мало. Когда ядра легких элементов заканчиваются, коричневые карлики довольно быстро остывают. Атмосферы коричневых карликов последнее время привлекают пристальное внимание ученых, так как предполагается, что в них могут существовать условия, пригодные для возникновения жизни.

Исследователи сравнили данные о вращении коричневого карлика в инфракрасном (дающем информацию о внешних слоях атмосферы) и радиодиапазоне. На такой способ их натолкнули наблюдения Юпитера. «Мы заметили, что период вращения Юпитера, определенный по радионаблюдениям, отличается от периода вращения, определяемого по наблюдениям в волнах видимого и инфракрасного спектра, — рассказывает астроном Кейтлин Аллерс (Katelyn Allers) из Бакнеллского университета. — Это различие заключается в том, что радиоизлучение вызвано электронами, взаимодействующими с магнитным полем планеты, которое возникает глубоко в ее недрах, а инфракрасное излучение исходит из верха атмосферы. Атмосфера вращается быстрее, чем внутренняя часть планеты, и соответствующая разница в скоростях обусловлена ​​атмосферными ветрами».

Поскольку предполагается, что эти же механизмы будут действовать и у коричневого карлика, ученые решили измерить скорость атмосферных потоков у него при помощи радио- и инфракрасного телескопов. Они наблюдали в инфракрасном диапазоне коричневый карлик 2MASS J10475385+2124234 с помощью космического телескопа «Спитцер» в 2017–2018 годах. Радионаблюдения велись на Большой антенной решетке имени Карла Янского (Karl G. Jansky Very Large Array) в Мексике.

Ученые отметили, что яркость коричневого карлика в инфракрасном диапазоне регулярно менялась, вероятно, из-за вращения какого-то долгоживущего элемента в верхних слоях его атмосферы. Как и предполагалось, атмосфера коричневого карлика вращалась быстрее, чем внутренняя часть. По расчетам, скорость ветров на нем составляет около 660 м/с. Это согласуется с теорией, которая предсказывала высокие скорости ветров на коричневых карликах.

Результаты были опубликованы в журнале Science.