Tähtitiede

Elämä muodostuu ruskean kääpiön ilmapiirissä

Elämä muodostuu ruskean kääpiön ilmapiirissä

Jotkut ruskeista kääpiöistä tuottavat tarvittavan määrän lämpöä lämmittäen ilmakehän 300 K: seen. Tämä on edellytys nestemäiselle vedelle ja mahdollisesti orgaanisille elämänmuodoille.

Missä on joitain tutkimuksia BD-ilmapiirin elämänmuodoista?


Ei. Se olisi todella vaikeaa, koska vaikka tyylikkäimmät ruskeat kääpiöt saattavat pystyä ylläpitämään vettä, ne on valmistettu melkein kokonaan kaasusta, mikä saattaa johtua ongelmasta. Veden olisi erittäin vaikea esiintyä ruskealla kääpiöllä, koska jos olisit BD: n "pinnalla", vesi olisi todennäköisesti kaasufaasissa, koska ruskea kääpiö on siellä pieni ja tiheä. Mutta jos se voisi olla paineistettua vettä, se todennäköisesti olisi silti erittäin kuumaa, ja ellei elämänmuoto kestäisi sellaisia ​​lämpötiloja, sitä ei olisi.

Tämä on myös hyvin samanlainen kuin elämä kaasujätteissä. Jos se olisi olemassa, sen pitäisi olla hyvin pieni eikä kovin tiheä. Tällä tavoin se voi silti olla osa ilmakehän kaasuja eikä uppoaa.


Vaikka saatat ajatella, että Y-kääpiöt (ruskeat kääpiöt, joiden lämpötila on <500 $ K), voivat tulla tarpeeksi viileiksi tukemaan nestemäistä vettä. Itse asiassa sitä ei tapahdu. Kuten Burrows et ai. (2003) ja Morley et ai. (2014), Y-kääpiöilmapiirissä, kun lämpötilasta tulee riittävän matala veden tiivistymiseen kaasufaasista ($ <375 $ K), se menee suoraan vesijäähiukkasiin.

Siten, vaikka vesihöyry tahtoa tiivistyy pilvissä kylmässä ruskeassa kääpiössä, se on jäähiukkasten muodossa, eikä nestemäistä vettä odoteta olevan ruskean kääpiön ilmakehässä.


Tähtitieteilijät selittävät ruskojen kääpiöiden vaihtelevan hehkun

Hämärillä esineillä, joita kutsutaan ruskeiksi kääpiöiksi, vähemmän massiivisiksi kuin Aurinko, mutta massiivisemmiksi kuin Jupiter, on voimakkaita tuulia ja pilviä & # 8212, tarkemmin sanottuna kuumia epätasaisia ​​pilviä, jotka on valmistettu rautapisaroista ja silikaattipölystä. Tutkijat huomasivat äskettäin, että nämä jättiläispilvet voivat liikkua ja sakeutua tai ohentua yllättävän nopeasti alle maapallon päivässä, mutta eivät ymmärtäneet miksi.

Tutkijoilla on nyt uusi malli selittämään, kuinka pilvet liikkuvat ja muuttavat muotoa ruskeissa kääpiöissä, käyttämällä NASA: n ja # 8217s Spitzer-avaruusteleskoopin näkemyksiä. Jättiläiset aallot aiheuttavat hiukkasten laajamittaisen liikkumisen ruskeassa kääpiössä & # 8217 ilmakehässä muuttamalla silikaattipilvien paksuutta, tutkijat raportoivat Science-lehdessä. Tutkimuksessa ehdotetaan myös, että nämä pilvet on järjestetty vyöhykkeille, jotka on rajattu eri leveysasteille ja kulkevat eri nopeuksilla eri kaistoilla.

& # 8220Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme nähneet ilmakehän vyöhykkeitä ja aaltoja ruskeissa kääpiöissä, & # 8221 sanoi pääkirjailija Daniel Apai, astronomian ja planeettatieteiden dosentti Arizonan yliopistossa Tucsonissa.

Aivan kuten maapallon valtameressä, planeetan ilmakehiin voi muodostua erityyppisiä aaltoja. Esimerkiksi maapallon ilmakehässä hyvin pitkät aallot sekoittavat polaarialueilta kylmää ilmaa keskileveysasteisiin, mikä johtaa usein pilvien muodostumiseen tai haihtumiseen.

Pilvien jakauma ja liikkeet ruskealla kääpiöllä tässä tutkimuksessa ovat enemmän samanlaisia ​​kuin Jupiterissa, Saturnuksessa, Uranuksessa ja Neptunuksessa. Neptunuksella on pilvirakenteita, jotka seuraavat myös kaistaisia ​​polkuja, mutta sen pilvet ovat jäätä. NASAn & # 8217s Kepler-avaruusaluksen, joka toimi sen K2-tehtävässä, havainnot Neptunuksesta olivat tärkeitä tässä vertailussa planeetan ja ruskojen kääpiöiden välillä.

& # 8220Ruskojen kääpiöiden ilmakehän tuulet näyttävät olevan enemmän kuin Jupiterin tuttu säännöllinen kuvio vyöistä ja vyöhykkeistä kuin kaoottinen ilmakehän kiehuminen, joka näkyy auringossa ja monissa muissa tähdissä, & # 8221 sanoi tutkimuksen tekijä Mark Marley NASA: ssa & # 8217s Ames Kalifornian tutkimuskeskus & # 8217s Silicon Valley.

Ruskoja kääpiöitä voidaan pitää epäonnistuneina tähteinä, koska ne ovat liian pieniä sulattamaan ytimessään kemiallisia elementtejä. Niitä voidaan ajatella myös & # 8220superplaneettoiksi & # 8221, koska ne ovat massiivisempia kuin Jupiter, mutta niiden halkaisija on suunnilleen sama. Kuten kaasujätti-planeetat, ruskeat kääpiöt ovat enimmäkseen vetyä ja heliumia, mutta niitä löytyy usein muista planeettajärjestelmistä erillään. Vuonna 2014 tehdyssä Spitzer-tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että ruskoilla kääpiöillä on yleensä ilmamyrskyt.

Johtuen samankaltaisuudestaan ​​jättimäisten eksoplaneettojen kanssa, ruskeat kääpiöt ovat ikkunoita planeettajärjestelmiin, jotka ylittävät omamme. Ruskoja kääpiöitä on helpompi tutkia kuin planeettoja, koska heillä ei usein ole kirkasta isäntähtiä, joka peittää heidät.

& # 8220 On todennäköisesti vyöhykerakenne ja suuret ilmakehän aallot, jotka löysimme ruskeista kääpiöistä, ovat yleisiä myös jättiläisillä eksoplaneettoilla, & # 8221 Apai sanoi.

Spitzerin avulla tutkijat seurasivat kirkkauden muutoksia kuudessa ruskeassa kääpiössä yli vuoden aikana tarkkailemalla, että kukin heistä pyörii 32 kertaa. Kun ruskea kääpiö pyörii, sen pilvet liikkuvat sisään ja ulos kaukoputken näkemältä pallonpuoliskolta aiheuttaen muutoksia ruskean kääpiön kirkkaudessa. Sitten tutkijat analysoivat nämä kirkkauden vaihtelut selvittääkseen, kuinka silikaattipilvet jakautuvat ruskeisiin kääpiöihin.

Tutkijat olivat odottaneet, että näillä ruskealla kääpiöillä olisi korkeapaineisten vyöhykkeiden aiheuttamat elliptiset myrskyt, jotka muistuttavat Jupiter & # 8217: n punaista täplää. Suuri punainen täplä on ollut läsnä Jupiterissa satojen vuosien ajan ja muuttuu hyvin hitaasti: Tällaiset & # 8220 täplät & # 8221 eivät voineet selittää nopeita kirkkauden muutoksia, jotka tutkijat näkivät tarkkailemalla näitä ruskeita kääpiöitä. Ruskojen kääpiöiden kirkkaustasot vaihtelivat selvästi maanpinnan aikana.

Kirkkauden ylä- ja alamäen ymmärtämiseksi tutkijoiden oli mietittävä oletuksensa siitä, mitä ruskean kääpiön ilmakehässä tapahtui. Paras malli vaihteluiden selittämiseen liittyy suuriin aaltoihin, jotka etenevät ilmakehän läpi eri ajanjaksoilla. Nämä aallot saisivat pilvirakenteet pyörimään eri nopeuksilla eri kaistoilla.

Arizonan yliopiston tutkija Theodora Karalidi loi supertietokoneella ja uudella tietokonealgoritmilla karttoja siitä, kuinka pilvet kulkevat näillä ruskeilla kääpiöillä.

& # 8220 Kun kahden aallon huiput kompensoituvat, päivän aikana on kaksi kirkkaampaa pistettä, & # 8221 Karalidi sanoi. Kun aallot ovat synkronoituja, saat yhden suuren huipun, jolloin ruskea kääpiö on kaksi kertaa kirkkaampi kuin yhdellä aallolla. & # 8221

Tulokset selittävät tutkijoiden aiemmin havaitseman hämmentävän käyttäytymisen ja kirkkauden muutokset. Seuraava askel on yrittää ymmärtää paremmin, mikä aiheuttaa pilvikäyttäytymistä ajavat aallot.


Aihe: Voivatko ruskeat kääpiöt tukea elämää?

Luin matalan lämpötilan ruskeasta kääpiöstä, ja jotkut heistä näyttävät tukevan nestemäistä vettä:

Mietin, voisiko mikroskooppinen elämä säilyä sellaisissa maailmoissa?
Oletetaan esimerkiksi, että sinulla oli ruskea kääpiö 300K tai 350K?
Eikö se voisi olla hyödyllinen paikka mikrobeille kasvaa?

Suurempi painovoima lisää painetta, mutta sillä ei pitäisi olla merkitystä mikrobeille - ainakaan pinnalla oleville. Archaea näyttää olevan erityisen kevyt, yksinkertainen ja äärimmäinen.

Maailmankaikkeudessa on todennäköisesti valtava määrä tällaisia ​​esineitä.

Puhutko elämämuodoista planeetoilla, jotka kiertävät ruskeaa kääpiötä, tai asioista, jotka elävät ruskean kääpiön tähden pinnalla (tai sisätiloissa)?

Planeettojen kohdalla on luultavasti mahdollista, jos ne olisivat hyvin lähellä, mutta en tiedä tähden sisällä. Se voi olla hyvin samanlainen kuin Jupiterin sisustus, ja ihmiset ovat tietysti teorioineet elämämuodoista kaasujättien sisällä, mutta kuka tietää, onko se mahdollista. Entä säteily?

No, jos kohteen lämpötila on tarpeeksi matala, eikö tämä tarkoita sitä, että se ei aiheuta paljon säteilyä?

Olisiko ruskealla kääpiöllä ilmapiiri kuin kaasujätin?

Mitkä olisivat ruskean kääpiön pintaolosuhteet?

Ruskea kääpiö on pohjimmiltaan kaasujätti, jolla ei ollut riittävän massaa muodostamaan täysin toimiva tähti. Joten ajattele sen pintaa sekoituksena Jupiterin ja tähden välillä. Se on hyvin yksinkertaistettua, mutta siitä huolimatta et tarkalleen etsi nestemäisiä järviä sen pinnalta.

Kuten Murphy huomautti, on ollut teorioita elämänmuodoista, jotka voisivat elää kaasujättien pilvissä, ja ehkä jokin niistä voisi selviytyä ruskealla kääpiöllä? Mielestäni säteily on kuitenkin ongelma. joten vain hyvin alkeelliset elämänmuodot, jos sellaisia ​​on.

Säteily olisi ongelma ruskean kääpiön varhaisessa elämässä, lyhyen deuteriumfuusion aikana, mutta sen jälkeen ehkä ei niin paljon. Joidenkin ruskojen kääpiöiden on kuitenkin havaittu soihtuvan ja lähettävän röntgensäteitä, mikä viittaa siihen, että ainakin joillakin on voimakkaita magneettikenttiä, eivätkä ne todennäköisesti ole vieraanvaraisia ​​minkäänlaiseen elämään, jonka tunnemme.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ruskea_d. n_röntgenlähde

Viileimmät ruskeat kääpiöt, luokka Y, saattavat olla melko samanlaisia ​​kuin kaasujätti, varsinkin vanhemmat esimerkit, jotka ovat jäähtyneet huomattavasti. Mutta heillä olisi erittäin suuri painovoima pilvien yläosassa - tila, joka ei ehkä ole ongelma kelluvalle biosfäärille

Mikä voi olla ongelma, on ilmakehän hajakuormitus. Kivisellä planeetalla orgaaniset aineet keskittyvät suhteellisen ohuiksi kerroksiksi merissä, valtamerissä ja maalla. Kaasujätissä tai Y-luokan ruskakääpiössä kaikki orgaaniset molekyylit levittäytyisivät miljardeissa kuutiokilometreissä kaasua. Joten abiogeneesi ja kestävä biosfääri ravinteiden kierrätyksellä voivat molemmat olla epätodennäköisiä.


Elämä muodostuu ruskean kääpiön ilmapiirissä - Tähtitiede

Vastaus:

Jotta ymmärtäisimme, mikä on ruskea kääpiö, meidän on ymmärrettävä tähden ja planeetan ero. Ei ole helppoa erottaa tähtiä planeetalta, kun katsot yötaivasta silmillesi. Nämä kahden tyyppiset esineet näyttävät kuitenkin hyvin erilaisilta tähtitieteilijöille, jotka käyttävät kaukoputkea tai spektroskooppia. Planeetat loistavat heijastuneissa valotähdissä loistavat tuottamalla omaa valoa. Joten mikä saa jotkut esineet loistamaan itsestään ja muut esineet heijastavat vain jonkin muun ruumiin valoa? Tämä on tärkeä ero ymmärrettävissä - ja sen avulla voimme ymmärtää myös ruskeat kääpiöt.

Kun tähti muodostuu supistuvan kaasun pilvestä, sen keskipisteen lämpötila muuttuu niin suureksi, että vety alkaa sulautua heliumiin - vapauttaa valtavan määrän energiaa, joka saa tähden alkamaan loistaa omalla voimallaan. Planeetta muodostuu pienistä pölyhiukkasista, jotka ovat jääneet tähteen muodostumisesta. Nämä hiukkaset törmäävät ja tarttuvat yhteen. Lämpötilaa ei ole koskaan tarpeeksi saamaan hiukkaset sulamaan ja vapauttamaan energiaa. Toisin sanoen, planeetta ei ole tarpeeksi kuuma tai raskas tuottamaan omaa valoa.

Ruskeat kääpiöt ovat esineitä, joiden koko on Jupiterin kaltaisen jättimäisen planeetan ja pienen tähden välillä. Itse asiassa useimmat tähtitieteilijät luokittelisivat kaikki esineet, joiden Jupiterin massa on 15 kertaa 75 kertaa Jupiterin massa, ruskeaksi kääpiöksi. Kun otetaan huomioon tämä joukko massoja, esine ei olisi kyennyt ylläpitämään vedyn fuusioitumista tavallisen tähden tavoin, joten monet tutkijat ovat kutsuneet ruskeat kääpiöt "epäonnistuneiksi tähdiksi".

Vuodesta 1995 lähtien tähtitieteilijät ovat pystyneet havaitsemaan muutaman läheisen ruskean kääpiön. Kaikki tähän mennessä löydetyt ruskeat kääpiöt ovat osa binaarijärjestelmää. Binaarijärjestelmä on järjestelmä, jossa kaksi tähteä kiertää toistensa ympäri (aivan kuten aurinkokuntamme planeetat kiertävät tähtemme, aurinkoa).

Joten miksi me välitämme ruskeista kääpiöistä? On mahdollista, että suuri osa maailmankaikkeuden massasta on ruskojen kääpiöiden muodossa, ja koska ne eivät luovuta paljon valoa, ne voivat muodostaa osan kosmologian kohtaamaa "puuttuvaa massaa" koskevaa ongelmaa.


Ruskea kääpiö

Toimittajamme tarkistavat lähettämäsi tiedot ja päättävät, pitäisikö artikkelia muuttaa.

Ruskea kääpiö, taivaankappale, joka on planeetan ja tähden välissä. Ruskojen kääpiöiden massa on yleensä alle 0,075 auringon tai noin 75 kertaa Jupiterin massa. (Tämä enimmäismassa on hieman suurempi kohteille, joissa on vähemmän raskaita alkuaineita kuin Auringossa.) Monet tähtitieteilijät vetävät rajan kääpiöiden ja planeettojen välille noin 13 Jupiterin massan alemmalla fuusiorajalla. Ruskojen kääpiöiden ja tähtien välinen ero on, että toisin kuin tähdet, ruskeat kääpiöt eivät saavuta vakaa kirkkautta normaalin vedyn lämpöydinfuusion avulla. Sekä tähdet että ruskeat kääpiöt tuottavat energiaa fuusioimalla deuterium (harvinainen vedyn isotooppi) muutaman ensimmäisen vuoden aikana. Tähtien sydämet jatkavat supistumistaan ​​ja kuumenevat, kunnes ne sulavat vetyä. Ruskeat kääpiöt estävät kuitenkin supistumisen, koska niiden ytimet ovat riittävän tiheät pitämään itsensä elektronien rappeutumispaineessa. (Ne ruskeat kääpiöt, jotka ovat yli 60 Jupiterin massaa, alkavat sulattaa vetyä, mutta ne sitten vakautuvat ja fuusio loppuu.)

Ruskeat kääpiöt eivät itse asiassa ole ruskeita, mutta ne näkyvät syvän punaisesta magentaan lämpötilan mukaan. Alle noin 2200 K: n kohteilla on tosiasiallisesti mineraalijyviä ilmakehässä. Ruskojen kääpiöiden pintalämpötilat riippuvat sekä niiden massasta että iästä. Massiivisimpien ja nuorimpien ruskojen kääpiöiden lämpötila on jopa 2800 K, mikä menee päällekkäin hyvin pienimassisten tähtien tai punaisten kääpiöiden lämpötilojen kanssa. (Vertailun vuoksi auringon pintalämpötila on 5800 K.) Kaikki ruskeat kääpiöt jäähtyvät lopulta alle minimisekvenssin tähtilämpötilan, joka on noin 1800 K. Vanhin ja pienin voivat olla yhtä viileitä kuin noin 300 K.

Amerikkalaiset tähtitieteilijät Shiv Kumar hypoteesivat ruskeat kääpiöt ensimmäisen kerran vuonna 1963, joka kutsui heitä "mustiksi" kääpiöiksi. Amerikkalainen tähtitieteilijä Jill Tarter ehdotti nimeä "ruskea kääpiö" vuonna 1975, vaikka ruskeat kääpiöt eivät olekaan ruskeat, nimi juuttui, koska näillä esineillä ajateltiin olevan pölyä, ja tarkempi "punainen kääpiö" kuvasi jo erityyppistä tähteä. Ruskojen kääpiöiden haut 1980- ja 1990-luvuilla löysivät useita ehdokkaita, mutta yhtään ei vahvistettu ruskeaksi kääpiöksi. Ruskojen kääpiöiden erottamiseksi saman lämpötilan tähdistä voidaan etsiä niiden spektreistä todisteita litiumista (mitkä tähdet tuhoavat, kun vetyfuusio alkaa). Vaihtoehtoisesti voidaan etsiä (heikompia) esineitä, jotka ovat tähtien minimilämpötilan alapuolella. Vuonna 1995 molemmat menetelmät kannattivat. Kalifornian yliopiston Berkeleyn tähtitieteilijät havaitsivat litiumia Pleiades-objektissa, mutta tätä tulosta ei otettu heti ja laajasti huomioon. Tämä esine hyväksyttiin kuitenkin myöhemmin ensimmäiseksi binääriruskeaksi kääpiöksi. Palomarin observatorion ja Johns Hopkinsin yliopiston tähtitieteilijät löysivät kumppanin pienimassaiselle tähdelle nimeltä Gliese 229 B. Metaanin havaitseminen sen spektristä osoitti, että sen pintalämpötila on alle 1200 K. Sen erittäin alhainen kirkkaus yhdessä iän kanssa sen tähtitoverista tarkoittaa, että se on noin 50 Jupiterin massaa. Siksi Gliese 229 B oli ensimmäinen esine, joka yleisesti hyväksyttiin ruskeaksi kääpiöksi. Infrapunataulututkimukset ja muut tekniikat ovat nyt paljastaneet satoja ruskeita kääpiöitä. Jotkut heistä ovat tähtien seuralaisia, toiset ovat binaarisia ruskeita kääpiöitä ja monet niistä ovat eristettyjä esineitä. Ne näyttävät muodostuvan lähes samalla tavalla kuin tähdet, ja ruskoja kääpiöitä voi olla 1–10 prosenttia yhtä paljon kuin tähtiä.


Ruskea kääpiö löysi radioteleskooppihavainnot ensimmäistä kertaa

Taiteilijan vaikutelma kylmästä ruskeasta kääpiöstä BDR J1750 + 3809. Siniset silmukat kuvaavat magneettikentän viivoja. Näitä viivoja pitkin liikkuvat varatut hiukkaset lähettävät radioaaltoja, jotka LOFAR havaitsi. Jotkut hiukkaset pääsevät lopulta napoihin ja synnyttävät samanlaisia ​​auroroita kuin maapallon pohjoiset valot. Luotto: ASTRON / Danielle Futselaar

Gemini North ja IRTF Vahvista LOFAR-löytö

Tähtitieteilijät ovat ensimmäistä kertaa käyttäneet Havaijin yliopiston ylläpitämän LOFAR-radioteleskoopin, NASA IRTF: n ja NSF: n NOIRLab-ohjelman Gemini-observatorion havaintoja kylmän ruskean kääpiön löytämiseksi ja kuvaamiseksi. Kohde, nimeltään BDR J1750 + 3809, on ensimmäinen radiohavaintojen avulla löydetty alalaatuinen esine - tähän asti ruskoja kääpiöitä on paljastettu suurissa infrapuna- ja optisissa tutkimuksissa. Näiden kohteiden suora löytäminen herkillä radioteleskoopeilla, kuten LOFAR, on merkittävä läpimurto, koska se osoittaa, että tähtitieteilijät pystyvät havaitsemaan liian kylmiä ja heikkoja esineitä löydettävissä nykyisistä infrapunatutkimuksista - ehkä jopa suurista vapaasti kelluvista eksoplaneettoista.

"Tässä löydöksessä Kaksoset olivat erityisen tärkeitä, koska se tunnisti kohteen ruskeaksi kääpiöksi ja antoi meille myös ilmoituksen kohteen lämpötilasta", kertoi pääkirjailija Harish Vedantham ASTRONista, Alankomaiden radioastronomiatutkimuslaitoksesta. "Gemini-havainnot kertoivat meille, että esine oli tarpeeksi kylmä metaanin muodostumiseen ilmakehäänsä - mikä osoitti meille, että esine on Jupiterin kaltaisten aurinkokunnan planeettojen läheinen serkku."


Ruskeat kääpiöt ovat alatähtikohteita, jotka kulkevat suurimpien planeettojen ja pienimpien tähtien välillä. [1] Toisinaan kopioiduista epäonnistuneista tähdistä ruskeilla kääpiöillä ei ole massaa vetyfuusion käynnistämiseksi ytimissään, vaan hehkuvat infrapuna-aallonpituuksilla niiden muodostumisesta jääneen lämmön kanssa. Vaikka heiltä puuttuu fuusioreaktiot, jotka pitävät aurinkomme paistoillaan, ruskeat kääpiöt voivat lähettää valoa radioaallonpituuksilla. Tämän radiopäästön taustalla oleva prosessi on tuttu, koska se tapahtuu aurinkokunnan suurimmalla planeetalla. Jupiterin voimakas magneettikenttä kiihdyttää varautuneita hiukkasia, kuten elektroneja, mikä puolestaan ​​tuottaa säteilyä - tässä tapauksessa radioaaltoja [3] ja auroroita.

Se, että ruskeat kääpiöt ovat radiolähettimiä, antoi tämän tuloksen takana oleville tähtitieteilijöiden kansainväliselle yhteistyölle mahdollisuuden kehittää uusi havainnointistrategia. Radiopäästöjä on aiemmin havaittu vain muutamasta kylmästä ruskeasta kääpiöstä - ja ne on tunnettu ja luetteloitu infrapunatutkimuksissa ennen kuin niitä on havaittu radioteleskoopeilla. Ryhmä päätti kääntää tämän strategian käyttämällä herkkää radioteleskooppia kylmien, heikkojen lähteiden löytämiseen ja suorittaa sitten infrapuna-seurannan suurella teleskoopilla, kuten 8-metrinen Gemini North -teleskooppi niiden luokittelemiseksi.

Infrapunakuva kylmästä ruskeasta kääpiöstä BDR J1750 + 3809, joka on otettu Gemini North & # 8217s -hankintakameralla Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) - ja Gemini & # 8217s Near InfraRed Imager and Spectrograph (NIRI) -kameralle. Kuva on väriyhdistelmä, joka näyttää infrapunasuodattimet kromaattisessa järjestyksessä, minkä vuoksi ruskea kääpiö näyttää siniseltä. Kuva on väriyhdistelmä, joka näyttää infrapunasuodattimet kromaattisessa järjestyksessä, minkä vuoksi ruskea kääpiö näyttää siniseltä. Luotto: Kansainvälinen Gemini-observatorio / NOIRLab / NSF / AURA / H. Vedantham / UKIRT-pallonpuoliskotutkimus

"Kysyimme itseltämme, & # 8216Miksi suunnata radioteleskoopillemme luetteloituja ruskeita kääpiöitä?", Vedantham sanoi. "Tehdään vain iso kuva taivaasta ja löydetään nämä kohteet suoraan radiosta."

Löydettyään havainnoistaan ​​erilaisia ​​ilmaisinalueen radiokirjoituksia joukkueen oli erotettava potentiaalisesti mielenkiintoiset lähteet taustagalakseista. Tehdäkseen niin he etsivät erityistä valomuotoa, joka polarisoitui pyöreästi [3] - tähtien, planeettojen ja ruskojen kääpiöiden, mutta ei taustagalaksien, valon ominaisuutta. Löydettyään pyöreästi polarisoidun radiolähteen joukkue kääntyi sitten Gemini Northin ja NASA IRTF: n sisältävien teleskooppien puoleen saadakseen löydöksen tunnistamiseen tarvittavat mittaukset.


Tämä video zoomaa BDR J1750 + 3809: een, kylmään ruskeaan kääpiöön. LOw Frequency ARray (LOFAR) -radioteleskoopin, Gemini North -teleskoopin ja NASA InfraRed Telescope Facility -yhteisyrityksen (IRTF) välinen yhteistyö, molemmat Havaijin Maunakeassa, on johtanut ensimmäiseen suoraan kylmän ruskean kääpiön löytämiseen. Luotto: International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / Lomberg J, S. Brunier / Digitized Sky Survey 2.

Gemini North on varustettu erilaisilla infrapunainstrumenteilla, joista yksi pidetään yleensä valmiina tarkkailemaan mielenkiintoisen tähtitieteellisen mahdollisuuden ilmetessä. BDR J1750 + 3809: n tapauksessa Geminin tukikohtainen infrapunakuvaaja, Near InfraRed Imager and spectrograph (NIRI), ei ollut käytettävissä - joten Gemini-tähtitieteilijät ottivat epätavallisen vaiheen käyttämällä hankintakameraa Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) -tekniikalle. sen sijaan. Gemini-henkilökunnan huolellisen työn ja ennakoinnin ansiosta tämä kamera tarjosi syvän, terävän ja tarkan kuvan useilla infrapunan aallonpituuksilla.

"Nämä havainnot korostavat todella Kaksosien monipuolisuutta ja erityisesti Giminin GNIRS-spektrografin vähän käytettyä" avaimenreiän "kuvankäsittelyominaisuutta", kommentoi Gemini Observatory ja Edinburghin yliopiston tähtitieteilijä Trent Dupuy - tutkimuksen toinen kirjoittaja. Gemini North -havainnot saatiin Director & # 8217s Discrecory Time -palvelun kautta, joka on varattu ohjelmille, jotka tarvitsevat pieniä määriä tarkkailuaikaa ja joilla voi olla suuria vaikutuksia.

Tämä pitkäaikainen kalansilmäkuva Gemini North -teleskooppilaitoksesta näyttää laser-ohjaustähten (LGS) etenemisen 21. toukokuuta 2010 yöllä. Mukana taivas Tauna Mauna Kean yli (pohjoiseen katsottuna), molempien hehku hämärä ja aamunkoitto sekä tähtireitit täyttävät taivaan ja tarjoavat taustan Gemini LGS -laserin oranssille hehkulle, kun se seuraa taivasta. W.M.: n LGS-laser Keckin observatorio ja Mauin Haleakalā-huippu voidaan nähdä tarkasti tarkasteltaessa kuvaa. Kirkas viiva vasemmalla on laskeva kuu. Vasemmalta oikealle observatoriot ovat Subaru, Keck (kaksoiskupolit), NASA IRTF ja CFHT (aivan Kaksosten takana). Tämän kuvan luomiseen käytetyt kuvat siepattiin osana intervallivideota ja pinottiin sitten Photoshopiin. Luotto: Kansainvälinen Gemini-observatorio / Joy Pollard

"Tämä havainto osoittaa sekä Gemini-observatorioiden joustavuuden että voiman", sanoi Martin Still National Science Foundationista (NSF). "Tämä oli tilaisuus, jossa Kaksosien suunnittelu ja toiminta antoivat innovatiiviselle idealle merkittävän löydön."

Sen lisäksi, että BDR J1750 + 3809: n löytäminen on itsessään jännittävä tulos, se voi tarjota houkuttelevan välähdyksen tulevaisuuteen, jolloin tähtitieteilijät voivat mitata eksoplaneettojen magneettikenttien ominaisuuksia. Kylmät ruskeat kääpiöt ovat lähinnä eksoplaneettoja, joita tähtitieteilijät voivat tällä hetkellä havaita radioteleskoopeilla, ja tätä keksintöä voitaisiin käyttää testaamaan teorioita, jotka ennustavat eksoplaneettojen magneettikentän voimakkuutta. Magneettikentät ovat tärkeä tekijä eksoplaneettojen ilmakehän ominaisuuksien ja pitkän aikavälin evoluution määrittämisessä.

"Tavoitteenamme on ymmärtää eksoplaneettojen magnetismi ja miten se vaikuttaa heidän kykyynsä isännöidä elämää", Vedantham totesi. "Koska kylmien ruskojen kääpiöiden magneettiset ilmiöt ovat niin samanlaisia ​​kuin aurinkokunnan planeetoilla nähdään, odotamme työmme tarjoavan elintärkeää tietoa testaamaan teoreettisia malleja, jotka ennustavat eksoplaneettojen magneettikentät."

Huomautuksia

  1. Ensimmäinen yksiselitteinen havainto ruskeasta kääpiöstä tapahtui vasta vuonna 1995 yli 30 vuoden teoreettisten ennusteiden jälkeen. Amerikan tähtitieteilijä Jill Tarter loi näiden esineiden nimen niiden odotetun värin perusteella.
  2. Magneettikentän varautuneiden hiukkasten kiihtyvyydestä aiheutuvaa säteilyä kutsutaan syklotronisäteilyksi. Nimi tulee syklotronista, varhaisesta hiukkaskiihdyttimestä.
  3. Pyöreästi polarisoitua valoa käytetään myös 3D-elokuvien luomiseen.

Lisää tietoa

Tämä tutkimus esiteltiin artikkelissa Kylmän ruskean kääpiön suora radiohaku ilmestyä sisään The Astrophysical Journal Letters.

Tiimi koostuu HK Vedanthamista (ASTRON ja Groningenin yliopisto), JR Callinghamista (Leidenin observatorio ja ASTRON), TW Shimwellistä (ASTRON ja Leidenin observatorio), T. Dupuy (Edinburghin yliopisto ja Gemini Observatory / NSF: n NOIRLab), William MJ Paras (Texasin yliopisto ja vieraileva tähtitieteilijä NASA IRTF: ssä, Michael C. Liu (Havaijin yliopisto ja vieraileva tähtitieteilijä NASA IRTF: ssä), Zhoujian Zhang (Havaijin yliopisto), K. De (Kalifornian teknillinen instituutti) ), L. Lamy (LESIA, Observatoire de Paris), P. Zarka (LESIA, Observatoire de Paris), HJA Röttgering (Leidenin observatorio) ja A. Shulevski (Leidenin observatorio).

NSF: n NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), yhdysvaltalainen maanpäällisen optisen infrapuna-tähtitieteen keskus, ylläpitää kansainvälistä Gemini-observatoriota (NSF, NRC – Kanada, ANID – Chile, MCTIC – Brasilia, MINCyT – Argentiina) ja KASI – Korean tasavalta), Kitt Peak National Observatory (KPNO), Cerro Tololo American Inter Observatory (CTIO), Community Science and Data Center (CSDC) ja Vera C. Rubin Observatory. Sitä hallinnoi tähtitieteen yliopistojen liitto (AURA) yhteistyösopimuksen nojalla NSF: n kanssa ja sen pääkonttori sijaitsee Tucsonissa Arizonassa. Tähtitieteelliselle yhteisölle on kunnia, että hänellä on mahdollisuus tehdä tähtitieteellistä tutkimusta Iolkam Du’agista (Kitt Peak) Arizonassa, Maunakeasta Havaijilla ja Cerro Tololosta ja Cerro Pachónista Chilessä. Tunnustamme ja tunnustamme näiden sivustojen erittäin merkittävän kulttuurisen roolin ja kunnioituksen Tohono O & # 8217odham Nationille, Havaijin alkuperäiskansalle ja Chilen paikallisyhteisöille.


Ruskea kääpiö

ruskea kääpiö
Kirjoita hakutermisi:
ruskea kääpiötähtitieteessä taivaankappale, joka on suurempi kuin planeetta, mutta jolla ei ole riittävää massaa muuttamaan vetyä heliumiksi ydinfuusion kautta, kuten tähdet tekevät.

Ruskea kääpiö
Epäonnistunut tähti, joka ei ole tarpeeksi massiivinen sytyttämään ytimessä lämpöydinfuusion. Tähtimallien mukaan suurin massa a ruskea kääpiö voi olla.

Sijaitsee 19 valovuoden päässä auringosta Lepuksen tähdistössä ruskea kääpiö Gliese 229B kiertää punaista kääpiötä Gliese 229. Gliese 229B on 100 000 kertaa himmennetty kuin aurinko.
Luotto: STScI, T. Nakajima, S. Kulkarni, S. Durrance, D. Golimowski, NASA.

10 sekunnin sisällä
Robert Hurt, IPAC, NASA
Suurempi kuva: Sol M, L, T kääpiöt ja Jupiter.

palkkioon sisältyy jumittunut "epäonnistunut tähti"
Tohtori EMILY BALDWIN
varten ASTRONOMY NOW
Lähetetty: 12. lokakuuta 2011.

oli tähtikohde, jolla oli sekä tähden että planeetan ominaisuuksia.
Yritys NX-01 halusi tutkia ruskeaa planeettajärjestelmää vuonna 2152, kun alukseen tarttui symbioottinen elämänmuoto ja tutkimus keskeytettiin. (ENT: "Vox Sola").

s Isäntä Tehokkaat Aurora-näytöt, tähtitieteilijät sanovat
- Edellinen
Seuraava - .

tähdet on jaettu neljään spektriluokkaan, ts.

s ja Starspotit
Kun Basri käveli Kalifornian yliopiston Berkeleyn avaruustieteiden laboratorioon, hän päätyi juttelemaan Stuart Bowyerin kanssa.

s [muokkaa]
Tämä osa on vanhentunut. Päivitä tämä artikkeli vastaamaan viimeaikaisia ​​tapahtumia tai äskettäin saatavilla olevaa tietoa. (Maaliskuu 2013)
Tämä luettelo on epätäydellinen. Voit auttaa laajentamalla sitä.

s luokitellaan spektrisesti L-, T- ja Y-tyyppisiin kääpiöihin.
L-tyypin kääpiöt (Lithium Dwarfs) ovat massiivisempia ja rikastuneet litiumilla, koska ei tapahdu prosessia, joka poistaa kyseisen elementin normaaleista tähdistä. L-tyypin kääpiöt ovat väriltään tummanpunaisia.

Niitä on erittäin vaikea havaita, koska ne ovat erittäin heikkoja ja viileitä, ja he sammuttavat suurimman osan valostaan ​​spektrin infrapunaosassa.

ja eksoplaneetta-järjestelmät
A&A 614, A126 (2018)
Tasapainokemia 100 K saakka - Silikaattien ja filosilikaattien vaikutus hiili / happisuhteeseen,
A&A 614, A1 (2018).

auringon lämpötilassa (noin 80 kertaa Jupiter-planeetan massa), ytimen lämpötila ei koskaan saavuta riittävän korkeaa pistettä protoni-protoniketjun alkamiseksi. Tämänkaltaisia ​​esineitä voidaan pitää epäonnistuneina tähteinä, koska ne eivät koskaan saavuta vakaa ydinfuusio ytimessään. Niitä kutsutaan yleensä ruskeaksi.

s, rappeutuneet kääpiöt, neutronitähdet ja mustat aukot ovat kaikki pysyviä. Ne ovat evoluution päätepisteet.

s ovat tähtitieteellisiä esineitä, jotka ovat liian pieniä ylläpitämään vetyfuusion ytimissään. .

: Se on alitähden esine, joka tuottaa energiaa painovoiman supistumisesta ja deuteriumin fuusiosta. Tällaisella esineellä on pieni massa eikä se voi ylläpitää vety-1: n ydinfuusiota.
C.

- 'epäonnistunut tähti', joka ei pääse palamaan vedyllä pienen massan vuoksi.

on tähti, joka ei ole kerännyt tarpeeksi massaa aloittamaan vetyfuusioreaktiot ytimessään. Niitä kutsutaan & ldquobrowniksi, koska ne eivät loista kovin kirkkaasti.
C.

ei ole kovin valoisa. Sen massan katsotaan tavallisesti olevan 1028 kg - 84 x 1028.

Pienentyyppinen tähti, jolla on liian vähän massaa normaalien tähtiydinreaktioiden aloittamiseksi.

ne lähettävät pieniä määriä infrapunasäteilyä
Sivu 141 Share Cite.

Erittäin viileä, matalan valovoiman tähti, jonka massa ei ole riittävä sytyttämään ydinfuusio.
Burster.

sillä ei kuitenkaan ole riittävästi massaa ydinfuusion ylläpitämiseksi.
C.

: Taivaankappale, joka on kooltaan keskisuuri jättiläisen planeetan ja pienen tähden välillä, jonka uskotaan lähettävän lähinnä infrapunasäteilyä.
C.

- Tähti, jonka massa on liian pieni ydinfuusion alkamiseksi ytimestään
C-tyypin asteroidi - Yksi erittäin tummien asteroidien luokasta, joiden heijastusspektreissä ei ole mineraalien läsnäolosta johtuvia absorptio-ominaisuuksia.

on kylmä ja tumma tähti, joka on liian pieni lämmön ja valon tuottavien ydinreaktioiden aloittamiseksi.
Buckyball on luonnossa esiintyvä hiilityyppi, joka tunnetaan nimellä C60. Molekyylirakenne näyttää siltä kuin Buckminster Fullerin suunnittelemat geodeettiset kupolit.

Ne ovat kaasumaisia ​​esineitä, jotka muodostavat kuin tähdet, mutta niiltä puuttuu ydinfuusion ylläpitämiseksi tarvittava massa. Niiden massa on tyypillisesti tähtien ja planeettojen massojen välillä.

s
Näiden tähtien esiintyvyys on noin 1% - 1,0%, ja ne vaihtelevat spektrityyppien M, L, T, Y välillä. Niiden lämpötilat ovat noin 300 K - 2,800 K ja erittäin heikot kirkkaudet. Niiden massa on noin 0,01-0,08 aurinkomme massasta ja elävät mahdollisesti biljoonia vuosia.

. Kaasumainen esine, joka muodostuu kuin tähti, mutta jolla ei ole tarvittavaa massaa ydinfuusion ylläpitämiseksi ytimessään, massa, jonka tähti ja planeetta ovat massassa.
Pullistuma. Spiraaligalaksin yleensä pallomainen, keskialue.
C.

Gliese 229B (viileän punaisen tähden Gliese 229 vieressä), kuvissa Hale-teleskoopista (ylhäältä) Palomarista ja Hubble-avaruusteleskoopista (alhaalta). Sen arvioidaan olevan 100000 kertaa himmempi kuin Aurinko.

Ne eivät koskaan polta fuusiota ytimessään, joten tutkijat kutsuvat niitä joskus "epäonnistuneiksi tähdiksi".
Lue lisää
Kuinka katsella kauniita avoimia tähtijoukkoja mobiilisovellusten avulla.

- "epäonnistunut tähti" siinä mielessä, että kun se oli muodostumisensa lopussa, sillä ei ollut tarpeeksi massaa fuusion aloittamiseksi, se ei loista kuin tähti, mutta voi tuottaa lämpöä hyvin hitaalla painovoiman supistumisella - tämä toimii, koska kun kaasu puristuu, se saavuttaa lämpötilan.

"Epäonnistunut" tähti, joka on massiivisempi kuin planeetta, mutta ei tarpeeksi massiivinen sytyttääkseen ydinfuusioreaktiot ytimessään ja loistavan todellisena tähtinä.
Kuplat, levyt ja tyhjiöt.

s
Uskokaa tai älkää, siellä on joitain tähtiä, jotka ovat tylsempiä kuin aurinko. Tämä olisi niitä, joiden massa on hyvin pieni verrattuna Aurinkoon. Kuinka matala?

called 54 Psc B (or HD 3651 B) located 43 seconds of arc away, which translates to a physical distance of at least 475 Astronomical Units.

s - "failed stars", which form from clouds of interstellar gas, as other stars do, but never reach sufficient mass, density and internal heat to start the nuclear fusion process (i.e. less than 8% of the mass of our Sun).

s are called "failed stars" by some astronomers. Unlike stars, they never become hot enough to start giving off energy in a process called 'nuclear fusion'.

Stars - Cosmic Reference Guide
Planemos .

Clouds of collapsing gas and dust that did not contain enough mass to initiate core nuclear fusion. Such objects are then frozen somewhere along their pre-main sequence contraction phase, continually cooling into compact dark objects.

s are neither stars nor planets. And they are as numerous as stars! The discovery of these new objects tells us that our cosmic family is more diverse than we imagined.
Previous Next
Loading gallery, please wait.

A failed star a star that cannot (for any
energy in its core through nuclear reactions (fusion).
C .

Gliese 229B - Hubble Space Telescope .
This is a photograph of Gliese 623 taken by the .
The Orion constellation as seen over the Mayall .

s Drake Equation Lifetime X-Rays Faster Than Light Radar Careers Aurora Weight Active Galactic Nuclei Neutrinos Sumerians The Universe The Moon Photons Velocity MACHOs Geology Iron Interferometer
Curious Minds Online
We have 1807 guests and no members online .

13 x) larger than Jupiter but with a mass no more than 40 percent that of the Sun. These objects are not big enough for gravitational collapse to heat them to the point that nuclear reactions can be triggered.

A star-like object too small to achieve nuclear reactions in its center any stellar object smaller than about 0.08 solar masses.
bulge .

is born from a collapse of gas and dust, similar to stars. This collapse creates a large amount of energy that gets trapped in a ball of material. The energy emits light from within for tens of millions of years, becoming dimmer as time passes.

is a very small star, so small that it can't produce energy through nuclear reactions the way the normal stars do. It glows mostly in infrared light (I guess that's where they came up with the "brown" part, actually it would look deep red to us) and is not as bright as other stars.

companion was discovered, one with at least 24.5 Jupiter masses and an orbital period of 3,169 days.

star LSR J1835+3259 was discovered to have auroras in July 2015, the first extra-solar auroras discovered. The aurora is a million times brighter than the Northern Lights, mainly red in color, because the charged particles are interacting with hydrogen in its atmosphere.

star found so far is just 8 times Jupiter's mass.

s take a long time to form but will eventually arrive as stars on the lower main sequence. (Hint)
10. Stages 1 and 2 of star formation can be observed using optical telescopes. (Hint)
11. Shock waves produced from emission nebulae can initiate star formation in nearby molecular clouds. (Hint) .

orbiting a cool red star Gliese 229, called Gliese 229B (GL229B). But is it really a star?

objects are not included in this list.
Name or Designation Spectral Type Magnitude Parallax Distance Apparent Absolute (mas) (pc) (ly)
Aurinko
G2Ⅴ .

? That is a big point of debate among astronomers." .

s, white dwarfs and other massive objects only equal a small percentage of unseen matter. Hot dark matter is thought to be near zero-mass moving near the speed of light. This can be relativistic moving massive neutrinos.

- Substellar objects which do not have enough mass to maintain hydrogen fusion. They have masses between those of the largest planets and the smallest stars.
Buoyant Force - The upward force exerted by a fluid on a body placed in that fluid.

s are not brown, they begin their lives by glowing a dull red and then fade.

08 solar masses or about 80 Jupiter masses. Stars less massive than this do not undergo fusion and are called

s and the first one discovered called Gliese 229B.

A deep red, moderately reactive element belonging to the halogens. Bromine is a liquid at room temperature (mercury is the only other element with this property).
Symbol: Br m.p. -7.25 C b.p. 58.78 C r.d. 3.12 (20 C) p.n. 35 r.a.m. 79.904. [DC99]

It would be what has been called a failed star. Such objects actually exist and radiate at infrared wavelengths due to their store of heat energy generated when they contracted gravitationally - these are termed

s. Less massive objects are planetary bodies like Jupiter.

For most sun-like stars, an orbiting planet even as large as a

will only cause an observed reduction in brightness of the star of a few percent or less during a transit.

One alternate suggestion is that planets should be distinguished from

s on the basis of formation.

s), they can eventually be found by very sensitive searches, perhaps at near-infrared wavelengths.

s have been identified in areas of space near our solar system, but not one of them has been found to be inside our solar system - so none of these stars are Nemesis! .

It is doomed to remain a dark, dismal stellar failure - a

star. A larger lump becomes a large star, so hot and bright that it burns itself out in a few tens of millions of years. A middle-sized lump, not too small and not too large, becomes a middling star such as the Sun.

Leane thinks their method of looking for dark matter could be extrapolated out to exoplanets and

s. Future studies would target these objects that are nearer to the center of the galaxy, where scientists believe more dark matter resides.

This image shows the orbits of an L-type star and its

Baryonic matter could still make up the dark matter if it were all tied up in

s or in small, dense chunks of heavy elements. These possibilities are known as massive compact halo objects, or "MACHOs".

If all the theoretical calculations for these poorly understood objects are wrong, or if they are far older than the stars and

s around them, there is an outside chance that they are actually 20 or 30 times the mass of Jupiter -- too big to be called planets.

1SWASP J1407 is a Sun-like star orbited by an exoplanet (or

?) 1SWASP J1407b, of 13 - 26 Jupiter masses. Studies of the dimming of the star's light by the transiting exoplanet have revealed that it is encircled by a ring system with a radius of roughly 0.6 AU! .

Where's the Line Between Massive Planet and

Star?
That's Strange. Jupiter's Northern and Southern Auroras Pulse Independently
2 Responses .

However, the parent "star", designated 2MASS J12073346-3932539, is a

, not a true star, so it may not be appropriate to consider objects orbiting it planets.

Interstellar planet (also known as Rogue planet, Nomad planet or Orphan planet): A planet, dwarf planet or larger moon that has been ejected from its system and is no longer gravitationally bound to any star,

or other such object, and that therefore orbits the galaxy directly.
L .

- Natalie Batalha on the latest discoveries from the Kepler mission,
- Frank Drake on his modern view of the Drake Equation,
- Gibor Basri on

s and unattached planets,
- Anthony Aguirre on multiple universes, and
- Chris McKay updating the Cassini discoveries about Saturn's moon Titan.

Jupiter is the planet most like the Sun in terms of its composition. Although Jupiter would still need to be about 75 times as massive to fuse hydrogen and become a star, it would only need to be 13 times as massive to burn deuterium and become a

The nature and qualities of a given star, such as its brightness, color, the length of its life, and how it is to die, depends on its mass. If the mass of the globule is too small the object remains a star-wannabe and is called a

Yellow stars like the sun are next, while red stars are the coolest of the visible stars. Many red stars are so dim that people can't see them at all, and some stars, called

s, hardly emit any light at all. Some stars don't emit light -- they trap it.

Two new classes have been added (L &T) to account for the recent discovery of very low mass stars (

s, etc.). Our sun is a type GII star and its color is yellow (temperature 5800 K.). Surface temperatures of stars can range from 40,000 degrees (type O) to 3,000 degrees (type M).


NASA Telescopes See Weather Patterns in Brown Dwarf

NASA's Spitzer and Hubble space telescopes have probed the atmosphere of a brown dwarf, creating the most detailed 'weather map' yet for this class of cool, star-like orbs.

Brown dwarfs form out of condensing gas, as stars do, but lack the mass to fuse hydrogen atoms and produce energy. Instead, these objects, which some call failed stars, are more similar to gas planets with their complex, varied atmospheres. The new research is a stepping-stone toward a better understanding not only of brown dwarfs, but also of the atmospheres of planets beyond our solar system.

"With Hubble and Spitzer, we were able to look at different atmospheric layers of a brown dwarf, similar to the way doctors use medical imaging techniques to study the different tissues in your body," said Daniel Apai, the principal investigator of the research at the University of Arizona in Tucson, who presented the results at the American Astronomical Society meeting Tuesday in Long Beach, Calif.

A study describing the results, led by Esther Buenzli, also of the University of Arizona, is published in the Astrophysical Journal Letters.

The researchers turned Hubble and Spitzer simultaneously toward a brown dwarf with the long name of 2MASSJ22282889-431026. They found that its light varied in time, brightening and dimming about every 90 minutes as the body rotated. But more surprising, the team also found the timing of this change in brightness depended on whether they looked using different wavelengths of infrared light.

These variations are the result of different layers or patches of material swirling around the brown dwarf in windy storms as large as Earth itself. Spitzer and Hubble see different atmospheric layers because certain infrared wavelengths are blocked by vapors of water and methane high up, while other infrared wavelengths emerge from much deeper layers.

"Unlike the water clouds of Earth or the ammonia clouds of Jupiter, clouds on brown dwarfs are composed of hot grains of sand, liquid drops of iron, and other exotic compounds," said Mark Marley, research scientist at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif., and co-author of the paper. "So this large atmospheric disturbance found by Spitzer and Hubble gives a new meaning to the concept of extreme weather."

Buenzli says this is the first time researchers can probe variability at several different altitudes at the same time in the atmosphere of a brown dwarf. "Although brown dwarfs are cool relative to other stars, they are actually hot by earthly standards. This particular object is about 1,100 to 1,300 degrees Fahrenheit (600 to 700 degrees Celsius)," Buenzli said.

"What we see here is evidence for massive, organized cloud systems, perhaps akin to giant versions of the Great Red Spot on Jupiter," said Adam Showman, a theorist at the University of Arizona involved in the research. "These out-of-sync light variations provide a fingerprint of how the brown dwarf's weather systems stack up vertically. The data suggest regions on the brown dwarf where the weather is cloudy and rich in silicate vapor deep in the atmosphere coincide with balmier, drier conditions at higher altitudes -- and vice versa."

Researchers plan to look at the atmospheres of dozens of additional nearby brown dwarfs using Spitzer and Hubble.

"From studies such as this we will learn much about this important class of objects, whose mass falls between that of stars and Jupiter-sized planets," said Glenn Wahlgren, Spitzer program scientist at NASA Headquarters in Washington. "This technique will see extensive use when we are able to image individual exoplanets."


Life could exist in the atmospheres of many distant worlds, research suggests

Microscopic organisms could survive at above the surface of planets and so-called brown dwarfs, whose terrain and lower atmospheres are inhospitable, scientists have found.

Such worlds could in theory sustain life in their overlying atmospheres, which are cooler than the planetary surfaces.

In light of the finding, scientists say they may have previously underestimated how much of the universe is potentially habitable.

A theoretical study of simple life forms on a brown dwarf – an object larger than a planet and smaller than a star – suggests that they could adapt to survive in such habitats.

The organisms could adapt to cope in the gravity, temperature and wind conditions in such environments, where water and nutrients may also be found, researchers found.

Scientists suggest that such life forms could exist on planets whose surface or atmosphere is too hot, cold, dry or dense to support life.

Researchers speculate there may be habitable atmospheres in the gas giants – Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune.

Beyond our solar system, billions of such worlds at the distant reaches of our galaxy may have such habitable zones.

The closest of these are some 30 light years away, which may be within the reach of powerful astronomy telescopes likely to be developed in the next decade.

This would enable scientists to search for signs of life in distant worlds.

The study, in the Astrophysical Journal, is the first to be published by the University's recently formed Centre for Exoplanet Science.

It appears some 40 years after some of the ideas behind the study were published in the same journal by pioneering scientist Carl Sagan.

"The possibility that life may be found in the atmospheres of planetary objects suggests that there may be an abundance of habitable environments in our solar system and beyond," says Jack Yates of the School of Geosciences.


Important discovery of a cold brown dwarf

Astronomers achieve a first using radio observations.

Astronomers have reported the first direct discovery of a cold brown dwarf from its radio wavelength emission.

It’s a significant breakthrough, as it demonstrates that it is possible to detect objects that are too cold and faint to be found in existing infrared and optical surveys. And that may include large, free-floating exoplanets.

BDR J1750+3809, as it has been designated, was found thanks to a collaboration between Europe’s LOFAR (LOw Frequency Array) telescope and the Gemini North telescope and NASA InfraRed Telescope Facility (IRTF) in Hawaii.

Brown dwarfs are substellar objects straddling the boundary between the largest planets and the smallest stars. The first unambiguous observation did not occur until 1995.

Sometimes dubbed failed stars, they lack the mass to trigger hydrogen fusion in their cores, instead glowing at infrared wavelengths with leftover heat from their formation. While they lack the fusion reactions that keep the Sun shining, they can emit light at radio wavelengths.

The underlying process powering this radio emission is familiar, as it occurs in Jupiter. The planet’s powerful magnetic field accelerates charged particles such as electrons, which in turn produces radiation.

Radio emissions have previously been detected from only a handful of cold brown dwarfs, and these had already been catalogued by infrared surveys.

In the new work, the team first used a sensitive radio telescope to discover cold, faint sources, then made follow-up infrared observations with a large telescope to categorise them.

“In this discovery, Gemini was particularly important because it identified the object as a brown dwarf and also gave us an indication of the temperature of the object,” says Harish Vedantham from the Netherlands Institute for Radio Astronomy, lead author of a paper in The Astrophysical Journal Letters.

“The Gemini observations told us that the object was cold enough for methane to form in its atmosphere, showing us that the object is a close cousin of Solar System planets like Jupiter.”

The ultimate goal, Vedantham says, is to understand magnetism in exoplanets and how it impacts their ability to host life.

“Because magnetic phenomena of cold brown dwarfs are so similar to what is seen in Solar System planets, we expect our work to provide vital data to test theoretical models that predict the magnetic fields of exoplanets.”

Cosmos

Curated content from the editorial staff at Cosmos Magazine.

Read science facts, not fiction.

There’s never been a more important time to explain the facts, cherish evidence-based knowledge and to showcase the latest scientific, technological and engineering breakthroughs. Cosmos is published by The Royal Institution of Australia, a charity dedicated to connecting people with the world of science. Financial contributions, however big or small, help us provide access to trusted science information at a time when the world needs it most. Please support us by making a donation or purchasing a subscription today.

Make a donation