Обнаруженный в 2006 году изолированный коричневый карлик SIMP J013656.5 + 093347 (или SIMP-0136) находится всего в 20 световых годах от нас. Этот одинокий мир — один из ближайших объектов своего типа. В отличие от многих коричневых карликов, имеющих звездных компаньонов, SIMP-0136 свободно странствует в межзвездном пространстве. Его масса составляет около 15 масс Юпитера, а температура поверхности варьируется от 830°C до 980°C. Отсутствие центральной звезды и выраженные колебания яркости в ИК и радиодиапазонах сделали SIMP-0136 превосходной целью для исследования атмосфер гигантских экзопланет.
Прорывные наблюдения с телескопа Уэбб
Международная команда ученых во главе с Эвертом Наседкиным из Тринити-колледжа в Дублине впервые провела мониторинг атмосферы SIMP-0136 в реальном времени. Используя спектрографы NIRSpec и MIRI на борту космической обсерватории «Уэбб», они обнаружили удивительное явление: температура верхних слоев атмосферы внезапно поднималась примерно на 250 градусов Цельсия. Исследователи связывают этот скачок с энергией, выделяемой полярными сияниями.
Рекордная точность данных
Всего за 3,4 часа вращения объекта ученые собрали почти 6300 спектров с беспрецедентным временным разрешением — от 1,8 до 19 секунд. Эта невероятная точность позволила засечь даже минимальные колебания яркости всего в 2,5% и детально проанализировать их химические и температурные составляющие.
Богатый химический коктейль атмосферы
Анализ выявил присутствие десяти различных молекул, включая воду (H₂O), монооксид углерода (CO), диоксид углерода (CO₂), метан (CH₄), аммиак (NH₃) и сероводород (H₂S). Интригующе, что концентрации метана и CO₂ не находились в химическом равновесии и зависели от вертикального перемешивания, указывая на динамичность атмосферы. Сероводорода было обнаружено в изобилии, в то время как фосфин (PH₃) практически отсутствовал.
Тайны температурных инверсий
Астрономы установили, что причиной температурных инверсий являются процессы в глубоких слоях атмосферы, а не облачные структуры, как предполагалось раньше. Хотя общая температура объекта менялась всего на несколько градусов (от ~973°C до 978°C), этого было достаточно для значительных колебаний химического состава: концентрации CO₂ и H₂S четко следовали за температурными изменениями. Исследование также подтвердило наличие стабильных силикатных облаков, не влияющих напрямую на вариации яркости.
Новая эра в изучении экзопланет
Эта работа впервые предоставила детальный климатический портрет изолированного коричневого карлика. Она ярко демонстрирует, что телескоп «Уэбб» способен не просто фиксировать отдельные спектры, а исследовать сложные трехмерные структуры атмосфер далеких миров, включая их химическую и структурную неоднородность.
Источник: naked-science.ru
