Secrets of the Third Planet в Apple Music
Secrets of the Third Planet в Apple Music
Weo & Amor)какие секреты Солнечной системы хранит Ультима Туле
Олег Сабитов Новостной редактор
Два месяца назад зонд New Horizons пролетел мимо самого отдаленного объекта, который когда-либо посещал рукотворный аппарат: астероида Ультима Туле, также известного как MU69 2014.
Читайте «Хайтек» в
Почему именно Ультима Туле?
Транснептуновый объект в поясе Койпера получил свое название в честь мифического острова на севере Европы, известного из древней и средневековой литературы и картографии. Во время запуска миссии New Horizons в 2006 году Ультима Туле был неизвестен науке — орбитальный телескоп «Хаббл» открыл объект только в 2014 году.
Средневековая карт с упоминанием острова Туле. Изображение: NASAК астероиду зонд было решено отправить только в 2015 году, когда New Horizons завершал облет Плутона. Благодаря собранным тогда данным астрономы узнали,что на Плутоне есть криовулканы, ледники, горные цепи и признаки подповерхностного океана, а также получили первые четкие фотографии спутников карликовой планеты — Харона, Никту, Гидры и Кербера.
Новой задачей аппарата стало исследование пояса Койпера, а целью — крошечная скала вытянутой формы.
Тогда астрономы еще не знали, что Ультима Туле напоминает снеговика — им вообще было мало что известно о космическом теле, вращающемся вокруг Солнца на расстоянии около 6,5 млрд км. Руководитель миссии New Frontiers Алан Стерн тогда признался, что НАСА еще никогда не отправляла исследовательскую миссию к объекту, о котором известно так мало.
В следующие месяцы исследовательский аппарат по мере приближения к Ультиме Туле сделал несколько сотен фотографий космического тела — начиная от изображения тусклой точки в окружении более ярких объектов до четкой фотографии, на которой видно кратеры и крупные валуны на поверхности астероида.
Благодаря им ученые узнали, что вокруг астероида нет потенциально опасных объектов — облаков мусора естественного происхождения или лун, которые могли бы нанести ущерб зонду.
Что за пояс Койпера? Расскажите подробнее!
На границах Солнечной системы за пределами орбиты Нептуна находятся сотни тысяч космических тел. Они очень плохо освещаются Солнцем и удалены друг от друга на значительные расстояния — около 1 а.
е., что соответствует среднему расстоянию между Землей и Солнцем. Самый известный из них — Плутон — является и самым крупным в массиве так называемых транснептуновых объектов, которые формируют пояс Койпера.
Пояс Койпера представляет собой третий слой Солнечной системы после пояса внутренних планет и пояса внешних газовых гигантов. Область расположена на расстоянии 30–55 а. е. от Солнца и состоит из малых замороженных тел, чьи орбиты максимально удалены от Солнца и восьми основных планет.
Вероятно, в пояс Койпера входят тысячи тел, подобных Ультиме Туле, а выбор этого астероида обусловлен, в первую очередь, тем, что объект находился ближе всего к New Horizons, когда тот исследовал Плутон.
До сегодняшнего дня достичь этой области и преодолеть ее (в некоторых случаях) удавалось лишь пяти рукотворным исследовательским аппаратам. Среди них Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11, а также New Horizons.
Изучение отдельного далекого астероида — это и правда так важно?
Да, очень.
Объекты из пояса Койпера помогут астрономам понять процесс формирования Солнечной системы на ранних этапах. Дело в том, что третий слой в течение 4,6 млрд лет находился в глубокой заморозке, — а их изучение эквивалентно археологическим раскопкам в области истории формированию планет.
Кроме того, движение маленьких объектов, таких как Ультима Туле, может рассказать ученым многое о движениях больших объектов. Например, Плутона, Нептуна и других космических объектов.
Ультима ТулеУльтима Туле является одним из наименее эксцентричных объектов и, в отличие от других транснептуновых тел, не находится в резонансе с Нептуном. Астероид является частью «холодной» популяции — это означает, что он никогда не получал никакой энергии от столкновений или гравитационных взаимодействий. Вероятно, Ультима Туле не изменился с момента формирования Солнечной системы.
Изолированность астероида позволит ученым понять, как космические тела формировались во время ранней Солнечной системы и уточнить существующую системы моделирования планет.
Что New Horizons нашел на Ультиме Туле?
Первая четкая фотография астероида, сделанная зондом с расстояния в 3,5 тыс. км от поверхности космического тела, ответила на главный вопрос ученых о форме астероида. Оказалось, что объект представляет собой так называемую контактную двойную систему из двух небольших тел, «слипшихся» друг с другом, а формой напоминает снеговика.
Две половины астероида (19 и 12 км в поперечнике) соединились при странных обстоятельствах — астрономы полагают, что скорость их соударения была столь мала, что автомобиль при столкновении на той же скорости мог бы лишь помять бампер.
Снимок Ультима ТулеКроме того, астероид чрезвычайно темный — светлые части космического тела отражают лишь 13% солнечного света, а темные — лишь 6%. Это в 1,9 тыс. раз меньше, чем отражает повернутая к Солнцу сторона Земли, — и примерно сравнимо со светоотражением земляной смеси для рассады. Глава миссии New Frontiers Алан Стерн отмечает, что зонду пришлось искать его почти в кромешной тьме — в то время, как сам аппарат двигался со скоростью 51 тыс.
км/час.
У Ультима Туле есть еще одна странная особенность — интенсивность свечения космического тела не меняется при его вращении. Астрономы предполагали, что эффект возникает из-за того, что астероид «смотрит» на New Horizons полюсами (эта версия не подтвердилась), его окружает множество лун (что также не подтвердилось) или гипотетическая газовая мантия скрывает повышение его яркости.
Врезка
Однако ответить на эти вопросы ученые смогут не раньше сентября 2027 года — ожидается, что к этому времени зонд сможет передать на Землю все собранные им 3 ГБ данных об Ультиме Туле.
Дело в том, что сейчас зонд находятся на расстоянии 6,64 млрд км от Земли, а радиосигналу требуется 6 часов и 9 минут, чтобы добраться до нашей планеты. Учитывая, что передатчик New Horizons способен передавать около 1 тыс. бит в секунду, а зонд будет постоянно удаляться от Земли, на отправку всех 3 ГБ уйдет около 20 месяцев.
Что будет с New Horizons дальше?
Миссия New Horizons продлится еще, по меньшей мере, десять лет — по словам Стерна, у зонда осталось достаточно энергии для того, чтобы посетить еще один астероид в поясе Койпера.
Однако окончательное решение о продлении миссии аппарата пока не принято.
Когда аппарат пролетел мимо Ультимы Туле, его скорость увеличилась до 14 км/с. Астрономы из НАСА считают, что этого достаточно, чтобы New Horizons вырвался из гравитационного притяжения Солнца и вылетел за пределы Солнечной системы, как это ранее сделали аппараты Voyager и Pioneer.
Когда это произойдет — неизвестно. Граница между гелиосферой — областью, окружающей Солнце — и межзвездной средой зависит от солнечного цикла и меняется раз в 11 лет от 70 до 130 а. е. Стерн считает, что New Horizons выйдет за пределы Солнечной системы вне зависимости от того, будет ли поставлена задача исследовать еще один объект в поясе Койпера или нет.
фото, видео, открытия, исследования, секреты и тайны, поиск планет, cтраница 2
Если вам кажется, что мир вокруг недостаточно безумен, позвольте мне вас успокоить: дела наши настолько плохи, что новости рунета прямо-таки пестрят мнениями «экспертов» об опасности грядущего астрологического события.
Да-да, астрологического, я не ошиблась. Оказывается, 4 июля 2020 года состоится полный парад планет – событие настолько страшное, что за ним будут наблюдать чуть ли не в Кремле. На просторах интернета встречается даже информация о том, что выстроившись в ряд планеты Солнечной системы убьют всех людей (правда как именно неизвестно). Так как экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств, давайте разбираться что это за таинственный «полный парад планет» и что по этому поводу думают ученые.
Как выглядит закат Cолнца с Урана? Один из способов увидеть подлинную красоту мира – наблюдать, как Солнце медленно садится на Западе, окрашивая небо в разные цвета. Теперь представьте, что вы наблюдаете тот же самый закат, сидя на Сатурне, Венере или Марсе. Благодаря ученому-планетологу из NASA этот опыт, кажущийся возможным только в воображении, практически, стал реальностью. Джеронимо Вильянуэва, планетолог из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, создал симулятор заката, который показывает, как выглядит уходящее за горизонт Солнце с поверхности Красной планеты, колец газового гиганта и других планет Солнечной системы.
Ну что, поехали?
Ученые озадачены происхождением хондр – крошечных, таинственных образований, обнаруженных в 90% метеоритов, которые падают на нашу планету. Согласно новой гипотезе о происхождении метеоритов, крошечные протопланеты, покрытые океанами лавы, возможно, испепелили астероиды когда те пролетали мимо, одновременно образуя хондры – круглые маленькие образования затвердевшего расплавленного силикатного вещества. Сами по себе такие метеориты называются хондритами, а их исследование поможет ученым узнать больше о самых ранних буднях нашей Солнечной системы. Несмотря на то, что из всех небесных тел хондриты попадают на нашу планету чаще других, их происхождение все еще остается загадкой.
Читать далееНаша планета уникальна, но не только тем, что на ней много жидкой воды. Безусловно, на других мирах, включая несколько лун газовых гигантов, тоже есть атмосфера, лед и даже океаны, но только на Земле есть все необходимые для возникновения и поддержания жизни “ингредиенты”.
Так, океаны покрывают около 70% поверхности планеты, а их средняя глубина составляет 4 километра. Пресная вода существует в жидкой форме в озерах и реках, а также в виде водяного пара в атмосфере Земли. Но что происходит внутри этого шара диаметром 12 700 километров, который мы называем домом? Как известно, структуру нашей планеты составляют различные слои, а в центре Земли находится ядро, затем мантия и, наконец, кора. Но почему у нашей планеты много слоев и что происходит в каждом из них?
На протяжении семи лет астрономы из Обсерватории Верхнего Прованса с помощью спектрографа SOFIA наблюдали за звездой HD 158259, которая находится на расстоянии 88 световых лет от нашей планеты. За годы наблюдений ученым удалось заполучить более 300 снимков спектра звезды, по которому можно узнать расстояние до звезды, ее светимость, размер, температуру, химический состав атмосферы и пр. Оказалось, что вокруг HD 158259 вращаются шесть планет, расположенных в удивительном порядке. Самый близкий к звезде мир – это суперземля, с массой примерно в два раза больше земной, а вот остальные пять планет относятся к классу мининептунов, которые где-то в шесть раз тяжелее Земли.
При этом, одна землеподобная планета и пять мининептунов связаны друг с другом своими орбитальными периодами. Это значит, что словно музыкальный оркестр, все планеты в определенный момент синхронизировались друг с другом для исполнения мелодии. В общем и целом исследователи сходятся во мнении, что это – первая система, в которой все шесть планет пребывают в полной гармонии друг с другом.
Ближайшая к Солнцу планета Меркурий может быть пригодной для возникновения жизни. К такому неожиданному выводу пришли специалисты из Института планетарной науки, которые считают, что в этом крошечном мире имеется все необходимое для появления микроорганизмов. Вместе с тем, хотя планета богата своими практически неиссякаемыми энергетическими запасами, вероятность возникновения на ней жизни долгое время считалась абсурдной. Но что произойдет, если гипотеза американских ученых окажется верной?
Читать далееНедавно астрономы Женевского университета с помощью телескопа Европейской южной обсерватории в Чили, обнаружили несколько необычную планету.
Это облачный мир, атмосфера которого настолько богата железом, что оно льется с неба дождем. Экзопланета получила название Wasp-76b и, согласно официальному пресс-релизу, на ней такая причудливая температура и химия, что сверхгорячие дни испаряют железо в атмосферу планеты. Ночью оно охлаждается, конденсируется и падает обратно – в виде металлических капель – железного дождя. Wasp-76b напоминает Юпитер и расположена в созвездии Рыб в 390 световых годах от Земли. Но как ученые узнали об этом?
Хотя жизнь и кажется довольно редкой и хрупкой системой во Вселенной, ее устойчивость поражает: крошечные микроорганизмы способны выживать в самых экстремальных местах нашей планеты — от многокилометровых океанических глубин, где нет ни света, ни тепла, до раскаленных жерл вулканов. Пытаясь разгадать столь удивительную способность организмов-экстремофилов к выживанию, ученые из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) решили исследовать нижнюю часть океанической коры, которая является одним из последних рубежей исследования жизни на Земле.
Организмы, которые были найдены под горными породами в Индийском океане, могут доказать, что возможности жизни могут быть еще более удивительными, чем мы могли считать ранее.
Исследователи из Университета Нью-Мексико уверены: недра нашего спутника скрывают в себе доказательства древнего столкновения, которое когда-то кардинальным образом повлияло на ход развития нашей планеты и даже могло стать причиной зарождения жизни. Примерно 4,5 миллиарда лет назад нечто размером с Марс столкнулось с совсем еще юной Землей, утверждает портал livescience.com. Столкновение с планетой привело к неожиданному эффекту: таинственный объект не только слился с Землей, но и отколол от нее большой кусок, который впоследствии стал Луной.
Читать далееКогда-то очень давно Марс мог быть настоящим раем для органической жизни: на его поверхности плескались моря, плотная атмосфера защищала планету от падения астероидов, а теплый климат способствовал развитию жизни. Так продолжалось недолго: в результате еще неизученной нами катастрофы, атмосфера планеты вдруг истончилась, магнитное поле погасло, а моря и океаны нашего космического соседа или испарились, или ушли глубоко под его поверхность.
Все, что осталось со дня грандиозной катастрофы планетарного масштаба — ржавый песок, камни и разнообразные скалистые обломки — совсем не похоже на то, чем являлась четвертая планета в глубокой древности. Надеясь найти остатки бактерий, возможно обитавших на Марсе до загадочного смертоносного события, ученые раз за разом отправляли в этот пустынный мир большое количество разнообразных миссий, однако попытки их поисков оставались долгое время тщетными. Или все-таки нет?
Секреты Солнечной системы (сериал 2020–)
Руководство по эпизодам- CAST & CREW
- Пользовательские обзоры
IMDBPRO
- ТЕПЕР
- 2020–2020–
- 50M
IMDB rating
98.33.33.33.33.30MM
8.
33.33.33.33. 50000
. /10
91
ВАША ОЦЕНКА
Документальный фильм
Полное руководство по исследованию нашей Солнечной системы человечеством, рассказанное страстными исследователями, отправлявшими космические корабли к каждому крупному небесному телу, которое когда-либо посещалось. Из бушующего ада … Читать полностьюПолное руководство по исследованию человечеством нашей Солнечной системы, рассказанное страстными исследователями, которые отправили космические корабли к каждому крупному небесному телу, которое когда-либо посещали. От бушующего ада на Солнце до ледяной красоты Плутона — это эмоциональные рассказы об открытиях, иллюстри… Читать полностьюПолное руководство по исследованию человечеством нашей Солнечной системы, рассказанное страстными исследователями, отправлявшими космические корабли к каждому крупному объекту. небесное тело еще не посетил.
От бушующего ада на Солнце до ледяной красоты Плутона — это эмоциональные рассказы об открытиях, проиллюстрированные потрясающими космическими снимками, часто раскрывающими возможность жизни за пределами Земли. Д… Читать все
IMDb RATING
8.3/10
91
YOUR RATING
- Star
- Jim Al-Khalili
- Star
- Jim Al-Khalili
Эпизоды8
Episodes
Toptop Rated
1 сезон
2020
Photo8
Top Cast
Jim Al-Halili
Jim Al-Halil0009
- Рассказчик
- Все актеры и съемочная группа
- Производство, кассовые сборы и многое другое на IMDbPro Квантовая физика
Возвращение в космос
Кельты: кровь, железо и жертвоприношения
Глубочайшие секреты космоса
Свет и тьма
Химия: изменчивая история
Солнечная система: секреты Вселенной
Gravity и ME: Сила, которая формирует нашу жизнь
Заказ и беспорядки
Британские самые исторические города
Секреты Вселенной
Сюжетная линия
Пользовательские обзоры 4
Fiefure
6.
.
3 звезды из 5
Несмотря на то, что в нем много интересного о нашей Солнечной системе, в этом документальном сериале много проблем. Первый эпизод в основном представляет собой комбинацию сцен из остальной части шоу (что абсолютно идиотски и действительно влияет на мой рейтинг), много глупого размещения фоновой музыки (особенно в эпизоде с Венерой), и они даже забыли включить эпизоды. о планетах (Нептун и Уран) и множестве ключевых лун. Не очень всесторонний взгляд на нашу солнечную систему, но я был заинтригован на протяжении большей части шоу.
Полезно • 2
0
- Ajneeago96
- 24 августа 2021
Подробная информация
- Дата выпуска
- Февраль 1, 2020 (Соединенные Штаты)
- 8
- Февраль 2020 (Соединенные Штаты)
- Curiosity Stream приобрел права на Video-On-Demand на рынке США
- Английский
- Bigger Bang
Technical specs
- Runtime
50 minutes
- Color
- Aspect ratio
- 16 : 9
Related news
Contribute to эта страница
Предложить редактирование или добавить отсутствующий контент
Top Gap
Каков план сюжета на английском языке для Secrets of the Solar System (2020)?
Ответ
Еще для изучения
Недавно просмотренные
У вас нет недавно просмотренных страниц
О семейных секретах Юпитера
Тайны Солнечной системы Семья
Наша Солнечная система состоит из планет, карликовых планет, комет и астероидов, вращающихся вокруг нашего Солнца, каждый из которых таит в себе ключи к нашему общему происхождению, отличаясь своим составом и характеристиками.
Как ученые узнают эти секреты? Древние цивилизации изучали небо и отмечали странные путешествия «странников», или « planetes » по-гречески, которые, казалось, двигались на фоне знакомых созвездий. Телескопы позволили астрономам увидеть поверхностей планет; инструменты космических кораблей теперь позволяют нам делать выводы о внутренних частях планет. Такие инструменты, как радар, Орбитальные картографические устройства и другие устройства, которые обнаруживают длины волн света, невидимые человеческому глазу, являются одними из инструментов, которые позволяют космическим кораблям исследовать другие миры.
Миссия НАСА «Юнона» к Юпитеру, запущенная в 2011 году, будет не только исследовать самые глубокие тайны уникального Юпитера личности, но и проникнет в тайны происхождения нашей Солнечной системы.0009
Наша Солнечная система родилась из облака газа и пыли
Как и все семьи, члены нашей Солнечной системы имеют общую историю происхождения.
Их история началась еще до образования нашей Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад.
Прелюдией к этой первой главе было то, что наша Вселенная (все пространство и время, материя и энергия) родилась в результате Большого Взрыва около
Первые звезды прожили свою жизнь и в конце концов взорвались, отправив «звездное вещество» в космос. Этот первоначальный звездный материал был переработан в новое поколение звезд, и многие из них тоже взорвались в конце своей жизни. Наше Солнце считается звездой третьего поколения, а вся наша солнечная система состоит из переработанного звездного материала предыдущих поколений звезд.
Наша солнечная система начала формироваться в концентрации межзвездной пыли и газообразного водорода, которые сжались в солнечную туманность, сформировав прото-Солнце и планетезимали, которые в конечном итоге объединились в планеты.
Посмотрите, как образовались и изменились планеты, с помощью серии изображений на временной шкале «Эволюция нашей Солнечной системы».
У ученых все еще есть много вопросов об истории нашей Солнечной системы, и Юнона поможет им собрать воедино недостающие подсказки: как планеты сформировались так быстро (по крайней мере, в космических масштабах)? Сформировались ли планеты на своих нынешних местах, или планеты-гиганты образовались ближе к Солнцу и в результате сложных гравитационных взаимодействий мигрировали на свои сегодняшние орбиты?
Миссия «Юнона» раскроет секреты семьи Юпитера
Имея массу, более чем в два раза превышающую массу всех других планет вместе взятых, Юпитер является патриархом нашего семейства планет.
Он стал достаточно большим, чтобы захватить и удержать материалы солнечной туманности, поэтому его смесь из примерно 90% водорода и 10% гелия по объему (с примесью метана, воды и аммиака) отражают состав первичной смеси, из которой образовались все планеты. Тем не менее, его состав не совсем похож на первичную смесь, что оставляет ученых неуверенными в том, как именно сформировались Юпитер и, соответственно, Солнечная система. Лучшее понимание следов метана, воды и аммиака на Юпитере поможет ученым понять, как именно скопление газа и пыли сформировало планеты, которые мы видим сегодня.
«Юнона» будет использовать сложные инструменты для глубокого изучения атмосферы Юпитера в длинах волн света, невидимых человеческому глазу, и будет собирать информацию о следовых компонентах воды и аммиака. Измеряя, как его орбита очень незначительно изменяется под действием гравитации планеты, Юнона сделает вывод о том, насколько массивным является ядро Юпитера, что даст дополнительные подсказки о том, как Юпитер захватил достаточно тяжелые материалы в своем младенчестве, чтобы стать таким большим.
Само вещество Юпитера содержит ключи к пониманию истории рождения нашей Солнечной системы!
Атмосфера Юпитера – Облака Юпитера окутывают очень неспокойное место. Огромное давление массы планеты раздавило ее внутреннюю часть в процессе ее формирования (и, возможно, все еще сдавливает, поскольку Юпитер продолжает сжиматься), и образовавшееся в результате тепло продолжает просачиваться от планеты. Юпитер находится далеко от Солнца, но это внутреннее тепло согревает планету и играет большую роль в ее погоде. Юпитер излучает в два раза больше инфракрасной энергии, чем получает от Солнца! Температура его ядра может составлять около 43 000ºF (24 000°C) — горячее, чем на поверхности Солнца. Это тепло просачивается вверх через слои жидкого металлического водорода и жидкого водорода для подачи энергии в атмосферу. Подобно кастрюле с супом на горячей плите, атмосферные газы вскипают из теплых нижних слоев в более холодные верхние слои; температуры составляют –261°F (–163°C) в верхней части атмосферы.
Juno будет отображать температуру атмосферы на разных глубинах.
В то время как Юпитер обращается вокруг Солнца только раз в 12 лет, Юпитер делает один оборот вокруг своей оси каждые 10 часов. Быстро вращающаяся планета создает пять струйных потоков в каждом полушарии, которые создают уникальный полосчатый вид Юпитера. На Земле всего около четырех динамических струйных течений, по два, а иногда и по три в каждом полушарии, и все они движутся с запада на восток. Скорость ветра высока, до 330 миль (530 километров) в час, и меняет направление с востока на запад в зависимости от широты. Молнии, образующиеся при трении ледяных частиц во время шторма друг о друга, случаются часто. Большое Красное Пятно — это массивная штормовая система, превышающая диаметр Земли, которая бушует уже как минимум несколько сотен лет.
Юпитер имеет пять струйных течений в каждом полушарии, которые текут в чередующихся направлениях со скоростью до 330 миль (530 километров) в час. Как и на Юпитере, вращение Земли порождает струйные течения, влияющие на погодные условия.
Однако на Земле имеется всего около четырех динамических струйных течений, по два, а иногда и по три в каждом полушарии, и все они движутся с запада на восток. Изображения планет не в масштабе. Предоставлено: Институт Луны и Планет.
Магнитосфера Юпитера и внутренняя часть 902:49 — Юпитер окутывает еще одна пелена, но невидимая для наших глаз. Как и у Земли, у Юпитера есть магнитное поле. Магнитное поле Земли знакомо нам по своим эффектам: наши компасы указывают на магнитные полюса; он защищает нашу атмосферу от порывов солнечного ветра; и частицы взаимодействуют с ним, создавая полярные сияния, или северное и южное сияние. Точно так же магнитное поле Юпитера можно обнаружить с помощью компаса. Он также производит красивые полярные сияния!
Оба магнитных поля возникают в результате процессов, происходящих глубоко внутри каждой планеты. Земля генерируется электрическим током, вызванным потоком расплавленного металлического материала внутри ее внешнего ядра.
Газы Юпитера раздавлены до таких невероятных давлений, что они выходят за пределы обычных состояний жидкости, твердого тела или газа, которые мы находим на Земле. Один такой слой внутри Юпитера равен металлический водород, и электрический ток, вызванный вихревыми движениями в этом веществе, создает магнитное поле настолько сильное, что его хвостовая часть («хвост магнитосферы») выходит за пределы орбиты Сатурна.
Юнона составит карту магнитного поля Юпитера. Его уникальная полярная орбита пронесет его над полюсами для изучения полярных сияний Юпитера и того, как магнитное поле выбрасывает невидимые заряженные частицы в атмосферу, создавая красивые огни. Юнона будет измерять заряженные частицы и электрические токи, которые они создают вдоль силовых линий магнитного поля. Юнона также будет «слушать» радиосигналы, испускаемые этими частицами, когда они движутся через магнитное поле. Его специальные «глаза» — ультрафиолетовый спектрометр — «увидят» полярное сияние в невидимой для нашего глаза длине волны света.
JunoCam сделает снимки планеты, которые ученые и студенты будут использовать для изучения полюсов.
Юпитер (слева) и Земля (справа) имеют полярные сияния, или северное и южное сияние. Частицы, ускоренные вдоль силовых линий магнитного поля планет, врезаются в верхние слои атмосферы, создавая завесы светящегося света. Изображения планет не в масштабе.
Авторы и права: НАСА
Спутники Юпитера – У Юпитера есть собственное семейство, состоящее как минимум из 63 спутников. Ганимед, самый большой из спутников Юпитера, больше планеты Меркурий. Ученые подозревают, что крошечные спутники Адрастея, Метида, Амальтея и Фива медленно испускают частицы, образуя тонкие темные кольца Юпитера.
Собственная история двоюродного брата Земли продолжает разворачиваться
Во внутренней части Солнечной системы из изначальной туманности сформировался отдельный набор планет-сестер: внутренние планеты земного типа Меркурий, Венера, Земля и Марс. У этих относительно небольших, каменистых, плотных планет отсутствует толстая газовая пелена, окружающая каждую из планет-гигантов, потому что они нагреваются из-за близости к Солнцу, а порывы солнечного ветра раннего Солнца лишили их льда и газов.
Процесс аккреции, сформировавший каменистые планеты — кусочки и куски, постепенно слипающиеся во все более и более крупные тела, — также оставил свой след на планетах и их спутниках. Мы можем видеть кратеры на их поверхности.
Внутренняя часть Земли и магнитное поле — В начале своей истории накопленное тепло от аккреции, продолжающийся распад их радиоактивных изотопов и энергия бесчисленных ударов сделали планеты земной группы достаточно горячими, чтобы они разделились на отдельные слои (дифференцируются): Плотные материалы, такие как железо и никель, опустились, образовав ядра; скалистые силикатные материалы средней плотности образовали мантии; а более легкие породы поднимались на поверхность и охлаждались, образуя корки. Внешнее ядро Земли расплавлено. Поток этого горячего металлического материала производит электрический ток, который создает наше магнитное поле.
Земля из космоса.
Авторы и права: НАСА
Атмосфера Земли – Со временем эти планеты восстановили свои утраченные атмосферы посредством вулканического выделения газов, а более крупные планеты, Венера и Земля, удерживали более плотные атмосферы.
Марс также регенерировал атмосферу, но внутренняя часть меньшей планеты охлаждалась быстрее. Он больше не выделяет газ с достаточной скоростью; кроме того, у него больше нет магнитного поля, которое не позволяло бы солнечному ветру уносить его газы. Под защитой магнитного поля своей планеты Венера и Земля накопили сравнительно толстые атмосферы. Земля была дополнительно изменена фотосинтезом. Однако, в отличие от своих гигантских газообразных собратьев, внутренние планеты в основном состоят из камня.
Мы все еще раскрываем секреты нашей собственной каменистой внутренней планеты, но мы используем ее в качестве эталона для нашего исследования всех других планет. Земля совершает оборот вокруг своей оси один раз в сутки и один раз в год обращается вокруг Солнца. Все другие планеты горячие или холодные по сравнению с умеренной температурой поверхности Земли, которая колеблется от -125° до 130°F (от -87° до 54°C). Наша атмосфера улавливает энергию солнечного света, создавая парниковый эффект, который нагревает поверхность.
Он также смягчает климат и защищает поверхность от некоторых вредных компонентов солнечной радиации. Ось вращения наклонена, что дает Земле свои времена года. На Земле есть водные, горные и тектонические циклы, которые важны для обновления питательных веществ. Земля — единственная известная планета, на которой есть жизнь, но мы продолжаем искать другие области в нашей Солнечной системе, в которых могли бы скрываться примитивные формы жизни. Уникальный среди всех своих братьев и сестер, он имеет единственный, сравнительно большой естественный спутник — Луну.
У других членов нашей солнечной системы есть свои секреты и восхитительно разные личности. В следующих разделах представлен краткий обзор других планет-гигантов, внутренних планет, а также меньших астероидов, карликовых планет и комет, вращающихся вокруг нашего Солнца. Кроме того, таблицу, обобщающую важную статистику, можно найти в Семейный портрет… в Числах .
- Другие далекие гиганты — родственные планеты с индивидуальными причудами
- Внутренние соседи Рокки — братья и сестры на Земле
- Бесчисленное множество мелких объектов являются частью большой семьи нашей Солнечной системы
Дополнительная информация:
Эти презентации подготовлены учеными и инженерами НАСА для предоставления справочной информации поставщикам программ и не предназначены для непосредственного использования в молодежных программах.
Эти внешние ресурсы не обязательно соответствуют стандарту 508.
- Миссия Juno к Юпитеру: раскрытие истории о гигантской планете (7 МБ PowerPoint)
Миссия НАСА «Юнона» - Юпитер: король планет (6 МБ PowerPoint)
- Раскрытие истории гигантской планеты с помощью миссии НАСА «Юнона»
Миссия НАСА «Юнона» - Магнетизм Юпитера: извергающиеся вулканы и ослепительные полярные сияния (13 МБ)
Д-р Фрэн Баженал, Университет Колорадо в Боулдере - Юпитер против Земли: состав и структура (1 МБ PowerPoint)
Д-р Рэнди Гладстон, Юго-Западный научно-исследовательский институт - Юнона: изменение взглядов на формирование Солнечной системы (10 МБ PowerPoint)
Д-р Пол Г. Стеффес, Технологический институт Джорджии - Исследование Юпитера с помощью радиоволн
Доктор В. С. Курт, Университет Айовы - Миссия НАСА «Новые горизонты» (10 МБ PowerPoint)
Стив Вернон, Университет Джона Хопкинса, Лаборатория прикладной физики - Исследователи «Путеводитель по Солнечной системе»
Эту презентацию НАСА можно скачать в формате PowerPoint и использовать в программах. Сайт также предлагает рекомендуемый сценарий, а также вспомогательные мероприятия. - Изучение гигантской магнитосферы Юпитера (фильм QuickTime, 387 МБ)
Д-р Фрэн Баженал, Университет Колорадо в Боулдере
Сайт также предлагает рекомендуемый сценарий, а также вспомогательные мероприятия.Коричневые карлики могут раскрыть секреты формирования планет и звезд
Дышать. Дышать. Я повторял эти слова про себя, как мантру. На высоте 18 400 футов мое тело жаждало кислорода, и мне нужно было сконцентрироваться на том, чтобы набрать в легкие достаточно воздуха. Я был на вершине Серро-Токо, стратовулкана, возвышающегося над чилийским плато Чахнантор, где сейчас находится Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакама, один из лучших в мире радиотелескопов. Между разреженной атмосферой и бесплодной красной местностью горы мне казалось, что я на Марсе. Мы с коллегами тестировали атмосферные условия на Серро-Токо. Если бы они были достаточно хороши, они могли бы оправдать решение технических задач по строительству обсерватории в таком отдаленном высокогорном месте.
Земная атмосфера представляет собой проблему для астрономов, а облака мешают многим наблюдателям. Атмосферная турбулентность размывает звездный свет, заставляя звезды танцевать и мерцать, когда они находятся близко к горизонту. Молекулы, такие как водяной пар и углекислый газ в атмосфере, поглощают входящий свет звезд, особенно инфракрасный свет. Поскольку более половины земного воздуха находится ниже вершины Серро-Токо (точка, которую неоднократно поднимали мои горящие легкие), мы надеялись, что с помощью специального инфракрасного телескопа там можно будет получить новые и захватывающие идеи.
Стремление к приключениям, которое привело меня на эту вершину, также пробудило мое увлечение инфракрасной астрономией, когда ученые смотрят на космос в свете, слишком красном для человеческого глаза. Инфракрасный свет, как правило, исходит от самых тусклых и самых удаленных наблюдаемых объектов. Один из классов объектов, которые лучше всего видны в инфракрасном диапазоне, — это коричневые карлики.
Когда я учился в аспирантуре в начале 2000-х, эти тела были обнаружены совсем недавно, и они представляли собой множество заманчивых загадок. Я был очарован этими сверхъестественными сферами, которые по своей классификации занимают пограничную зону между звездами и планетами. Мне было интересно, где и как они образовались и на что они были похожи. Благодаря своим исследованиям я узнал, что коричневые карлики не только интересны сами по себе, но и служат важным мостом к нашему пониманию как планет, так и звезд, с температурами и массами, промежуточными между ними. Теперь я и другие астрономы, занимающиеся коричневыми карликами, наслаждаемся золотым пятном для исследований — есть еще много коричневых карликов, ожидающих своего открытия, и мы можем опираться на богатство предыдущих исследований, чтобы раскрыть новые детали физических процессов, происходящих на этих объектах. Наконец-то у нас есть технологические инструменты для изучения атмосфер коричневых карликов, например, а также скорости их ветра и вращения, а также для того, чтобы попытаться определить, могут ли они даже иметь собственные планеты.
Промежуточные объекты
Большинство звезд питаются от синтеза водорода в гелий, удивительно стабильного процесса, благодаря которому звезды горят при одной и той же температуре и яркости в течение миллиардов лет. Но если потенциальная звезда никогда не достигает температуры или давления, достаточно высоких для поддержания синтеза водорода, это коричневый карлик с максимальной массой в 8 процентов от массы нашего Солнца, или примерно в 80 раз больше массы Юпитера.
Недавние исследования показывают, что коричневые карлики почти так же распространены, как и звезды, и они повсюду. Коричневые карлики были обнаружены в звездных питомниках вместе с молодыми протозвездами. Они были обнаружены в двойных системах в паре с белыми карликами, пережив потенциальное поглощение предыдущей формой красного гиганта белого карлика. (Наше Солнце, желтый карлик, однажды превратится в раздутого красного гиганта, а после смерти станет белым карликом.) Некоторые из ближайших к нашему Солнцу звездных систем — это коричневые карлики — третья и четвертая ближайшие внесолнечные системы, на расстоянии 6,5 и 7,3 световых года соответственно (ближайшие — Альфа Центавра и звезда Барнарда).
И все же, несмотря на их повсеместное распространение, большинство людей никогда не слышали о коричневых карликах.
Несмотря на отсутствие синтеза водорода, коричневые карлики излучают свет — тепловое излучение от тепла внутри себя. Сначала они относительно горячие (около 5000 градусов по Фаренгейту), а в последующие миллиарды лет остывают и тускнеют. Коричневые карлики никогда не умирают; они проводят вечность, остывая и угасая. Самый холодный из известных коричневых карликов регистрируется при температуре ниже точки замерзания воды. Поскольку они такие крутые, большая часть света, который они излучают, приходится на инфракрасные волны. Они слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом в нашем ночном небе, но если бы мы могли смотреть на них вблизи, они, вероятно, имели бы тусклый оранжево-красный или пурпурный оттенок.
За более чем два десятилетия, прошедшие с тех пор, как астрономы начали изучать коричневые карлики, мы сформировали довольно четкое представление об их основных характеристиках.
Как и наше Солнце, коричневые карлики почти полностью состоят из водорода. Однако температура в их верхних слоях атмосферы достаточно низкая, чтобы могли образовываться самые разные молекулы. Признаки водяного пара видны почти у всех коричневых карликов. По мере дальнейшего охлаждения химический состав их атмосферы меняется, и преобладающими становятся другие молекулы и облака. Эволюция атмосферы коричневого карлика зависит от его массы и возраста. Представьте, например, коричневый карлик с массой в 40 раз больше массы Юпитера. В течение первых 100 миллионов лет у него будет состав атмосферы, подобный составу красного карлика, с присутствием в смеси оксида титана и монооксида углерода. Между 100 и 500 миллионами лет атмосфера охладится, и сформируются пыльные облака, состоящие из таких минералов, как энстатит и кварц. Примерно через миллиард лет после этого облака распадутся и уйдут под воду, а метан станет доминирующим молекулярным видом в верхних слоях атмосферы. Самый холодный из известных коричневых карликов демонстрирует наличие облаков из водяного льда, а также водяного пара и метана.
Мы ожидаем, что его атмосфера будет содержать значительное количество аммиака, подобное тому, что мы наблюдаем на Юпитере.
Однако, помимо этих свойств, о коричневых карликах есть еще много чего, чего мы еще не знаем. Таинственная природа этих объектов навеяла некоторые надуманные идеи. Коричневые карлики когда-то считались возможным резервуаром темной материи, хотя от этой идеи быстро отказались, когда стало ясно, что коричневые карлики излучают свет (то есть они не темные) и что их вклад в общую массу нашей галактики составляет маленький. Совсем недавно ученые предположили, что жизнь может формироваться в более холодных верхних слоях атмосферы коричневых карликов — идея, которую эксперты по коричневым карликам быстро отвергли, поскольку динамика такова, что любая форма жизни циклически перемещается в более глубокие слои атмосферы, горячие и негостеприимный.
А затем была мистификация катаклизма Нибиру, пророчество, выдвинутое в 1995 году, которое предсказывало неминуемую катастрофическую встречу между Землей и коричневым карликом.
Астрономы были бы очень рады увидеть коричневого карлика вблизи, но нет никаких научных доказательств, подтверждающих этот сценарий конца света, и коричневый карлик будет виден за сотни или тысячи лет до любого близкого столкновения.
Первые коричневые карлики
Ученые предсказали появление коричневых карликов в 1960-х, основываясь на том, что они знали о том, как формируются звезды и планеты. Казалось, что эта промежуточная категория должна существовать, но астрономы не находили на небе таких объектов. Оказалось, что коричневые карлики просто очень-очень тусклые, и большая часть света, который они излучают, относится к инфракрасному диапазону. А инфракрасная технология все еще находилась в зачаточном состоянии — просто не соответствовала поставленной задаче. Затем наступил 1995 год, знаменательный для астрономии. Астрономы Мишель Майор и Дидье Кело нашли 51 Pegasi b, первую экзопланету, которая, как известно, вращается вокруг обычной звезды. Возможно, более важным, по крайней мере для этого крайне предвзятого автора, было открытие первых коричневых карликов.
Teide 1 был идентифицирован в знаменитом звездном скоплении Плеяды. Астрономы Рафаэль Реболо Лопес, Мария Роса Сапатеро-Осорио и Эдуардо Л. Мартин впервые заметили его на оптических изображениях, полученных с 0,80-метрового телескопа в обсерватории Тейде на Канарских островах. Объект был молодым, все еще слегка светящимся от своего образования. Команда наблюдала следы нескольких элементов в ее атмосфере, включая литий.* Звезды обычно сжигают литий, как только они формируются, поэтому это удивительное открытие доказало, что ядерного синтеза не происходит. Свои выводы они опубликовали 19 сентября.95.
Фото: Иллюстрация Рона Миллера ( объектов и атмосфер ) и Джен Кристиансен ( H-R диаграмма ) Два месяца спустя астрономы объявили об открытии второго коричневого карлика, Gliese 229B, компаньона другой звезды. Группа астрономов из Калифорнийского технологического института и Университета Джона Хопкинса впервые увидела объект на инфракрасном изображении из Паломарской обсерватории.
Они сразу поняли, что это странно. Он имел необычные цвета и демонстрировал признаки метана в своей атмосфере. Условия для присутствия метана должны быть очень холодными, потому что высокореактивная молекула обычно превращается в монооксид углерода при более высоких температурах. Более поздние наблюдения показали, что коричневый карлик примерно такой же ширины, как Юпитер, а его диаметр составляет почти 129 мм.000 километров, но гораздо плотнее, с массой в 70 раз больше.
К тому времени, когда я поступил в аспирантуру в 2000 году, мы знали о большем количестве коричневых карликов, хотя и не так много. Я был сосредоточен на создании инфракрасных приборов, и мне нужен был объект для моей исследовательской темы. Моя докторская степень Советник изучал звездообразование, поэтому решил искать коричневые карлики в областях звездообразования. В конце концов, в своей дипломной работе я обнаружил большое количество коричневых карликов, в том числе те, которые были первыми известными, обладающими массой, близкой к планетам.
В то время мы понятия не имели, как эти вещи образовались, и мы не знали, существует ли порог меньшей массы, но мы начали находить все меньшие и меньшие объекты.
Всего в моей дипломной работе было опубликовано менее 20 новых открытий коричневых карликов, но они внесли значительный вклад в общее число известных. С тех пор появилось много новых инструментов. Основной вклад внесли 2-микронный обзор всего неба (2MASS), инфракрасный обзор, проведенный в начале 2000-х годов, и широкоугольный инфракрасный обзор (WISE), космический телескоп, запущенный в 2009 году. Текущее количество коричневых карликов составляет около 3000. Однако предстоит найти гораздо больше — по оценкам, Млечный Путь содержит от 25 до 100 миллиардов коричневых карликов.
Сценарии формирования
Коричневые карлики, имеющие наименьшую массу в процессе звездообразования, дают астрономам уникальную возможность углубить наше понимание основных этапов рождения звезд и планет. Звезды образуются в комплексах газа (в основном молекулярного водорода) и пыли, известных как молекулярные облака.
Если молекулярное облако имеет достаточную массу, гравитация может преодолеть давление газа, поддерживающего облако, и заставить его схлопнуться в звезду. Во время коллапса любое незначительное вращение в облаке усиливается, подобно тому, как конькобежцы вращаются быстрее, когда втягивают руки. Это вращение материала облака приводит к формированию околозвездного диска материи, окружающего зарождающуюся звезду. который затем становится тиглем для формирования планет.
Когда коричневые карлики были впервые обнаружены, астрономы предположили, что они могут формироваться в процессе, аналогичном процессу образования звезд, но они были озадачены тем, как гравитация такой небольшой массы смогла преодолеть давление газа и инициировать коллапс. При написании этой статьи я просмотрел некоторые предложения о грантах и телескопах, которые были сделаны в начале моей карьеры, большинство из которых были направлены на лучшее понимание механизма образования коричневых карликов. В то время было несколько конкурирующих идей.
Некоторые теории включали нарушение формирования звезды до того, как она достигла своей окончательной массы. Возможно, какой-то процесс физически удалил коричневого карлика или сжег его родную среду, оставив после себя миниатюрную звезду?
Другие гипотезы касались уменьшенной версии звездообразования или увеличенной версии формирования планет. Это прекрасный пример использования множества возможных теорий для создания четких, проверяемых предсказаний. Когда мы открыли повсеместное распространение околозвездных дисков вокруг коричневых карликов, определили распределение масс звезд и коричневых карликов в различных средах и нанесли на карту орбиты коричневых карликов в двойных парах, стало ясно, что большинство коричневых карликов, по-видимому, формируются как чешуйчатые вниз звезды, но из меньшего резервуара газа. А тот факт, что коричневые карлики образуют околозвездные диски, повышает соблазнительную вероятность того, что у них есть планеты. Хотя мы никогда их точно не видели, вполне вероятно, что планеты растут в этих дисках точно так же, как вокруг звезд.
Ученые надеются, что в ближайшие годы, наконец, будет подтверждено открытие миров, вращающихся вокруг коричневых карликов.
Недавно исследователи обнаружили изолированные коричневые карлики с массами, подобными массам планет-гигантов (менее чем в 13 раз больше массы Юпитера), что снова подняло вопрос о том, как они могли образоваться. Могли ли некоторые из этих коричневых карликов планетарной массы возникнуть в околозвездных дисках более массивных звезд, другими словами, образоваться так же, как и планеты?
Чтобы проверить механизм образования планетоподобных масс, мы с коллегами предложили провести обзор с помощью космического телескопа Хаббл. Поскольку Хаббл находится на орбите, он избегает размытия и поглощения света атмосферой Земли, что делает его идеальным для визуализации двойных пар коричневых карликов. Благодаря этому обзору в 2020 году мы обнаружили уникальную систему коричневых карликов, которая убедительно подтверждает звездоподобный механизм формирования планетоподобных масс.
Система, Oph 98 AB, очень молодой по космическим меркам (три миллиона лет), а его два компонента весят в 15 и в восемь раз больше массы Юпитера. Эти чрезвычайно маломассивные объекты находятся на расстоянии, в 200 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем. Поскольку Oph 98 A и B такие легкие и так далеко друг от друга, система имеет самую низкую гравитационную энергию связи среди всех известных бинарных пар. Слабая энергия связи означает, что эти тела должны были сформироваться в их текущей ориентации, а не возникать где-то еще, а затем стать парой, что указывает на звездоподобный механизм образования. А молодой возраст системы (да, мы считаем три миллиона лет молодыми!) означает, что объекты планетарной массы формируются, по-видимому, не дольше, чем звезды.
New Insights
Наука о коричневых карликах достигла стадии, когда мы можем проводить более точные измерения и задавать более подробные вопросы, чем когда-либо прежде, об этих все еще загадочных объектах. Среди самых интересных недавних открытий самые холодные коричневые карлики, известные как Y-карлики.
Эти объекты имеют температуру от 350 градусов по Фаренгейту до -10 градусов по Фаренгейту. Я люблю шутить, работая над Y-карликами, что изучаю самые крутые системы в галактике! Хотя они не такие холодные, как Юпитер (-234 градуса по Фаренгейту), эти Y-карлики позволили нам провести первое значимое сравнение между коричневыми карликами и атмосферами планет-гигантов в нашей Солнечной системе. Y-карлики трудно наблюдать, потому что они холодные и очень тусклые. Свет, который они излучают, находится преимущественно в инфракрасном диапазоне, на длинах волн от трех до пяти микрон, где земная атмосфера затрудняет наблюдения.
Несмотря на это, мы с коллегами опубликовали спектры нескольких Y-карликов и использовали теоретические модели, чтобы сделать вывод о наличии облаков из водяного льда, а также о значительном вертикальном перемешивании в атмосфере. В этом же диапазоне длин волн Юпитер излучает собственный свет (а не просто отражает свет нашего Солнца) и также демонстрирует значительное вертикальное смешение.
Мы надеемся, что, изучая Y-карликов, мы сможем отделить свойства Юпитера, проистекающие из его планетарной природы — другими словами, тот факт, что он образовался в околозвездном диске нашего Солнца и постоянно освещается солнечным светом, — и свойства Юпитера. это может быть повсеместно среди холодных газообразных объектов, будь то планеты, экзопланеты или коричневые карлики. Пока что наши исследования показывают, что высокодинамичные атмосферы обычно являются нормой.
Эти выводы об атмосферах коричневых карликов привели к созданию новой области: экзометеорологии. Хотя коричневые карлики находятся слишком далеко, чтобы мы могли визуально изучить их атмосферные особенности, мы можем увидеть их отпечаток по изменению яркости. По мере того, как облако или другой объект вращается, то появляется, то исчезает из поля зрения, оно меняет свет, исходящий от коричневого карлика. Астрономы проанализировали изменения яркости коричневых карликов на протяжении многих оборотов и создали карты их пятен и полос, которые очень похожи на знакомые полосы и бури на планетах-гигантах в нашей Солнечной системе.
Было обнаружено, что яркость некоторых коричневых карликов изменяется на 25 процентов за один оборот. Результаты этих исследований позволяют нам лучше понять атмосферные процессы в целом: мы обнаружили, что коричневые карлики с температурой, при которой распадаются облака, демонстрируют большие колебания яркости, а молодые объекты имеют тенденцию к большей изменчивости яркости.
Ученые также обнаружили другие сходства между коричневыми карликами и газовыми гигантами. Оба, например, склонны к сильным магнитным полям и полярным сияниям, как показали радионаблюдения сигнатур заряженных частиц, вращающихся по спирали в их магнитных полях. Измеренная напряженность магнитного поля коричневых карликов в 1000 раз сильнее, чем магнитное поле Юпитера, и в 10 000 раз сильнее, чем у Земли. Мне нравится представлять, как могло бы выглядеть ночное небо с одного из этих коричневых карликов — учитывая красоту земного северного сияния, это, вероятно, было бы захватывающее зрелище.
Недавно вопрос студента побудил другой проект изучить, как атмосферы на коричневых карликах сравниваются с планетами.
Когда я веду курсы по вводной астрономии, мы рассказываем о планетах Солнечной системы (и, конечно же, я добавляю много информации о коричневых карликах). Я представляю лакомый кусочек: продолжительность юпитерианского дня зависит от того, как вы его измеряете. Если вы отслеживаете движение видимых объектов в экваториальной области Юпитера, вы измеряете период вращения, который на пять минут короче, чем период вращения, измеренный в радиосигнале, который исследует его внутреннее вращение. Один студент спросил меня, почему возникает такая разница в периоде вращения, и я ответил, что это из-за того, что экваториальные особенности Юпитера подталкиваются сильными зональными ветрами. Ветры на Земле обусловлены перераспределением солнечной энергии, но мы не уверены, в какой степени это относится к ветрам Юпитера.
После лекции я стал думать об этом дальше. Астрономы измерили радиоизлучение коричневых карликов, которое происходит по тому же механизму, что и радиоизлучение Юпитера, поэтому мы можем измерить период внутреннего вращения.
И мы можем использовать наш метод отслеживания изменений яркости для измерения периода вращения атмосферы. Так у меня родилась идея впервые измерить скорость ветра на коричневом карлике. Лучшим кандидатом, который мы должны были опробовать, был коричневый карлик из метана с подтвержденным радиоизлучением. Чтобы определить скорость ветра, нам нужно было бы измерить оба периода с точностью менее 30 секунд. Мои коллеги и я подали заявку на использование космического телескопа Спитцер для измерения изменений яркости коричневого карлика и подали заявку на использование очень большой решетки Карла Г. Янского в Нью-Мексико для более точного измерения радиопериода. До сих пор кажется маленьким чудом, что наши измерения выявили разницу в периоде чуть больше минуты, что соответствует скорости ветра 2300 километров в час. Мы опубликовали наши выводы в прошлом году в журнале Наука . Такая высокая скорость ветра на изолированном коричневом карлике означает, что атмосферные ветры не всегда обусловлены перераспределением солнечной энергии, поэтому вопрос о том, управляются ли ветры Юпитера Солнцем, остается открытым.
Астрономы продолжают поиск коричневых карликов. Некоторые обзоры сосредоточены на выявлении больших выборок коричневых карликов с помощью глубоких обзоров всего неба, таких как 2MASS, WISE и Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS). Гражданские ученые также стали участвовать в поиске в рамках таких проектов, как Backyard Worlds, который позволяет любому изучить данные WISE на наличие признаков коричневых карликов и других движущихся объектов. Мы ожидаем, что предстоящие крупные исследования с помощью обсерватории Веры С. Рубин (которая должна начаться в начале следующего года) и римского космического телескопа Нэнси Грейс (запуск в 2025 году) помогут завершить нашу перепись коричневых карликов.
К сожалению, мы не смогли получить финансирование на строительство телескопа на Серро-Токо, и он так и не был построен. Но как только космический телескоп Джеймса Уэбба будет запущен в конце этого года, астрономы получат беспрецедентный взгляд на коричневые карлики в инфракрасном диапазоне без помех со стороны земной атмосферы.