Астрономы расшифровали «погоду» на коричневом карлике SIMP 0136

Международная команда астрономов с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» детально изучила атмосферу коричневого карлика SIMP 0136. Выяснилось, что всё многообразие его погодных условий сводится к двум ключевым факторам: перепадам температуры и вертикальному строению облаков.

Исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, показало, что атмосфера этого объекта, расположенного всего в 20 световых годах от Земли, ведёт себя на удивление упорядоченно. Учёные применили метод главных компонент — статистический подход, позволяющий выделить наиболее значимые закономерности из сложного набора данных. Анализ мельчайших колебаний яркости карлика по мере его вращения дал неожиданный результат: почти вся переменчивость объясняется всего двумя процессами.

Первый фактор — это температурные контрасты. Второй — различия в структуре облачного покрова по высоте. Комбинация этих двух параметров порождает три повторяющихся состояния атмосферы, которые создают своего рода мозаику на поверхности объекта. Где-то участки оказываются теплее, а облака — тоньше, где-то, наоборот, холоднее, и облака становятся плотными и вытянутыми вверх.

Особый интерес представляет состав облаков. При температуре около 1500 °C речь идёт не о водяном паре, а о раскалённых силикатных зёрнах — по сути, облаках из песка. Несмотря на то что внешний облик атмосферы постоянно меняется, сами ключевые факторы погоды сохраняются на протяжении многих вращений, что делает систему в определённой степени предсказуемой.

SIMP 0136 — это быстро вращающийся объект массой примерно в 13 раз больше Юпитера. Он не обращается вокруг звезды и занимает промежуточное положение между газовыми гигантами и звёздами: его массы недостаточно для запуска термоядерных реакций. Именно изолированность и яркость делают его идеальной «лабораторией» для изучения атмосфер экзопланет.

По словам ведущего автора исследования Мерл Шрадер из Тринити-колледжа в Дублине, поразительно, что учёным удаётся различать детали погоды далёкого мира, хотя на снимках телескопа этот объект выглядит как крошечная точка. Новый аналитический подход, по мнению соавтора работы профессора Йоханны Вос, способен кардинально изменить обработку наблюдений за коричневыми карликами, предлагая быстрый способ оценки их климата.

Полученные данные важны не только для понимания природы самих коричневых карликов. Они напрямую приближают астрономов к расшифровке химического состава атмосфер экзопланет и, в перспективе, к поиску миров, где могли бы существовать условия для жизни. В будущем подобные методы будут применяться и к наблюдениям за настоящими экзопланетами с помощью сверхмощных телескопов нового поколения.