Korzystając z Jamesa Webba Space Telescope (JWST), astronomowie zbadali „nieudaną gwiazdę” lub brązowego krasnoluda, nazywanego „wypadkiem”. Ich wyniki mogą pomóc w rozwiązaniu długotrwałej tajemnicy otaczającej gigantów gazowych układu słonecznego, Jowisza i Saturna.
Brązowe krasnoludy Uzyskaj niefortunną etykietę „nieudanych gwiazd”, ponieważ powstają one z zapadania się chmur gazu i pyłu jak gwiazdy, ale nie gromadzą wystarczającej ilości materii, aby osiągnąć masę potrzebną do wywołania fuzji wodoru jądrowego na helu w swoich rdzeniach, proces określa, czym jest gwiazda. Brązowe karły mają masy między 13 a 80 razy Masa Jowiszalub 0,013 i 0,08 razy Masa słońca.
Jednak nawet wśród tych dziwnych, trudnych do sklasyfikowanych obiektów niebieskich, wypadek zlokalizował 50 lat świetlnych od Ziemi i uważany za od 10 do 12 miliardów lat, wyróżnia się. Jest to jeden z najstarszych brązowych krasnoludów, jakie kiedykolwiek widziały i ma pewne cechy, które wcześniej były widziane tylko u młodych krasnoludów brązowych. Wykazuje również cechy, które wcześniej były związane ze starożytnymi nieudanymi gwiazdami. Te paradoksalne cechy doprowadziły do wykrycia wypadku, dopóki nie odkryto przez przypadek w 2020 r. Przez obecnie emerytowanego badań ankietowych na podczerwieni na podczerwieni NASA (Neowise).
Fakt, że wypadek jest słaby i niezwykły, skłoniło naukowców do ustalenia priorytetów swoich badań z najpotężniejszym dostępnym teleskopem kosmicznym, James Webb Space Telescope. Doprowadziło to do odkrycia nieoczekiwanej cząsteczki, która początkowo sprzeciwiała się identyfikacji, ale ostatecznie zostało ustalone jako proste zwane silane, utworzone, gdy krzem i wiązanie wodorowe.
Oto gdzie Jupiter I Wejdź Saturn.
Przez lata astronomowie spodziewają się znaleźć Silane w gigantach gazowych układu słonecznego. Ta cząsteczka brakuje również wokół planety pozasolarnej lub ”egzoplanet„Giganci gazowe wokół innych gwiazd i innych brązowych krasnoludów.
Naukowcy są dość pewni krzem istnieje w Jowisza i Saturna, ale „ukrywa się”, wiążąc z tlenem w celu tworzenia tlenków takich jak kwarc. Te tlenki następnie chmury na gorących gigantach gazowych, które przypominają burze piaskowe na Ziemi, podczas gdy na chłodniejszych gigantach gazowych, takich jak Jowisz i Saturn, opadają poniżej lżejszych górnych warstw pary wodnej i chmur amoniaku. Powoduje to, że krzemion topiąc się głęboko w atmosferę Jowisza i Saturna, a tym samym unikanie wykrycia przez statek kosmiczny, który badał te planety z bliska.
Jednak nawet w takim przypadku naukowcy zasugerowali lekkie cząsteczki krzemu, podobnie jak silane, powinny być znalezione w górnej atmosferze gigantów gazowych i brązowych krasnoludów.
Na razie wypadek jest pierwszym i jedynym takim przedmiotem, w którym zidentyfikowano tę cząsteczkę. To może powiedzieć naukowcom coś ważnego na temat warunków i chemii różnych światów.
„Czasami są to ekstremalne przedmioty, które pomagają nam zrozumieć, co dzieje się w przeciętnych”, lider zespołu Jacqueline Faherty, badacz z American Museum of Natural History w Nowym Jorku, powiedział w oświadczeniu.
Wykrywanie silanu wokół atmosfery wypadku sugeruje, że ta silikonowa cząsteczka rzeczywiście tworzy się w brązowych karłach i atmosferze planetarnej. Jednak zespół uważa, że gdy tlen jest dostępny, wiąże się z krzemionem z tak szybką szybkością, że żaden nie pozostaje do wiązania z wodorem i tworząc silane.
Zespół teoretyzuje, że Silan jest obecny w wypadku, ponieważ w okresie, w którym powstał, co najmniej 10 miliardów lat temu wszechświat był nasycony znacznie mniejszym tlenem niż w późniejszych epokach. Oznacza to, że krzemion mógłby swobodnie wiązać się z wodorem i tworzyć silane.
„W oświadczeniu nie chcieliśmy rozwiązać tajemnicy o Jowisza i Saturna” – powiedział w oświadczeniu Peter Eisenhardt, członek zespołu badawczego i naukowca projektu w Neowise. „Brązowy krasnolud to kulka gazu jak gwiazda, ale bez wewnętrznego reaktora fuzyjnego; robi się chłodniejszy i chłodniejszy, z atmosferą taką jak gigantyczne planety. Chcieliśmy zrozumieć, dlaczego ten brązowy karłak jest taki dziwny, ale nie spodziewaliśmy się Silane.
„Wszechświat nadal nas zaskakuje”.
Badania pokazują przydatność brązowych krasnoludów, które wędrują w izolacji galaktyki, jako proxy gigantycznych egzoplanet, które mogą być zasłonięte światłem z gwiazd macierzystych, które orbitują.
Rzeczywiście, brązowe krasnoludy mogą również pomóc w zbadaniu Warunki zamieszkania egzoplanetowego Pomimo tego, że nie był w stanie samodzielnie utrzymać życia.
„Żeby było jasne, nie znajdujemy życia na brązowych karłach” – wyjaśnił Faherty. „Ale na wysokim poziomie, badając całą tę różnorodność i złożoność w atmosferze planetarnej, tworzymy naukowców, którzy pewnego dnia będą musieli przeprowadzić taką analizę chemiczną dla skalistych, potencjalnie przypominających ziemię planety.
„Może to nie obejmować konkretnie krzem, ale otrzymają dane, które są skomplikowane i mylące i nie pasują do ich modeli, tak jak my. Będą musieli przeanalizować wszystkie te złożoności, jeśli chcą odpowiedzieć na te duże pytania”.
Badania zespołu zostały opublikowane 4 września w czasopiśmie Natura.
