اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) الطقس العاصف لاثنين من الأقزام البنية في السماء في تقرير الطقس الأكثر تفصيلاً حتى الآن.
يشكل القزمان البنيان زوجًا ثنائيًا يسمى WISE 1049AB، والذي اكتشفه مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع النطاق التابع لناسا (WISE) في عام 2013؛ كلاهما يجلس 6.5 فقط سنة ضوئية اتركنا. وهم أقرب الأقزام البنية إلينا الشمسوهذا يجعله هدفًا مثاليًا لأدوات الأشعة تحت الحمراء القوية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي.
القزم البني هو جسم ليس ضخمًا بما يكفي للاشتعال الاندماج النووي ويتحول الهيدروجين في قلبه إلى هيليوم وبكامل طوله نجمة – حتى الكواكب يُعتقد أنها ضخمة جدًا ومن المحتمل أن تتشكل مثل النجوم (من خلال الانهيار الجاذبي لسحابة من الغاز الجزيئي). ولذلك، تعتبر الأقزام البنية الحلقة المفقودة الكواكب الغازية العملاقة مثل يوم الخميسوالنجوم منخفضة الكتلة، الأقزام M.
لقد استكشفت الملاحظات السابقة الأجواء للأقزام البنية المختلفة، لكنها كانت دائمًا مقتصرة على لقطات متوسطة الوقت، مما يعني أننا لا نستطيع رؤية كيفية تغير الأجواء للأقزام البنية بمرور الوقت. ومع ذلك، فإن الأقزام البنية هي دوارات سريعة – يدور WISE 1049A حول محوره كل 7 ساعات، ويدور B كل 5 ساعات – ويمكن أن تتغير الظروف في غلافها الجوي بمرور الوقت، مما يعني أن الملاحظات السابقة لا تأخذ في الاعتبار الأجسام. ربما غابت التطورات عن الكثير من الاختلافات.
متعلق ب: قد يشير الاكتشاف “الصادم” لتلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى وجود قمر خارجي مخفي حول “نجم فاشل”
ومع ذلك، يتمتع تلسكوب جيمس ويب الفضائي بالقدرة على اكتشاف هذه التغييرات مع مرور الوقت. قام فريق بقيادة Beth Piller من جامعة إدنبرة بمراقبة WISE 1049AB لمدة 8 ساعات باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) الخاصة بـ JWST ثم على الفور لمدة 7 ساعات أخرى باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec).
كلا القزمين البنيين محاطان بسحب مضطربة، ربما مكونة من حبيبات سيليكات، تطفو عند درجات حرارة تتراوح بين 875 درجة مئوية (1610 درجة فهرنهايت) و1026 درجة مئوية (1880 درجة فهرنهايت). وبعبارة أخرى، تهب رياح الأقزام البنية على الرمال الساخنة. كما تم تحديد بصمات امتصاص أول أكسيد الكربون والميثان وبخار الماء.
ومن المثير للاهتمام أن منحنى الضوء (رسم بياني لسطوع كل قزم بني مع مرور الوقت) لكل قزم بني يظهر تباينًا كبيرًا. يتم تفسيرها على أنها ظروف عاصفة مع وجود سحب على ارتفاعات مختلفة وتظهر فجوات بين تلك السحب مما يسمح بالرؤية في الطبقات العميقة من الغلاف الجوي. تُظهر منحنيات الضوء قممًا عند أطوال موجية محددة – أول أكسيد الكربون عند 2.3 ميكرون و4.2 ميكرون (ملايين الأمتار)، والميثان عند 3.3 ميكرون، وحبيبات السيليكات مؤقتًا عند 8.3 ميكرون إلى 8.5 ميكرون.
يفسر فريق بيلر القمم عند هذه الأطوال الموجية على أنها تمثل ثلاث طبقات متميزة من التغير الكبير في الضغط الجوي داخل كل قزم بني. هناك طبقة عميقة تنتج إشارات أقل من 2.3 ميكرون و8.5 ميكرون، وطبقة متوسطة الارتفاع تمتص الضوء بين 2.3 و4.2 ميكرون، وطبقة عالية الارتفاع تصدر إشارات بين 4.2 و8.5 ميكرون.
لأول مرة، تشير النتائج إلى قدرة تلسكوب جيمس ويب الفضائي على دراسة المظهر الرأسي للغلاف الجوي للقزم البني (أي الظروف على أعماق مختلفة)، في حين أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ليس لديه سبب للقيام بذلك. توقف هناك. وتخلص الورقة البحثية التي تصف النتائج إلى ما يلي: “هذه هي الدراسة الأولى، ولكنها لن تكون الأخيرة – خلال دورات المراقبة القليلة القادمة، سيغير تلسكوب جيمس ويب الفضائي فهمنا لكل من القزم البني والعملاق الشاب. خارج كوكب الأرض الاجواء.”
وقال بيلر: “تظهر النتائج التي توصلنا إليها أننا على وشك توسيع فهمنا لعوالم تتجاوز عالمنا”. تقرير. “إن مثل هذه الأفكار تساعدنا على فهم ظروف الأجرام السماوية مثل الأقزام البنية، وأيضًا ظروف الكواكب الخارجية العملاقة خارج نطاقنا. النظام الشمسي. وفي نهاية المطاف، فإن التقنيات التي نحسنها هنا قد تمكننا من الكشف الأول عن الطقس الكواكب الصالحة للسكن مثل نجمنا الذي يدور حول نجوم أخرى.”
وتم نشر النتائج في 15 يوليو الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
“متعصب التلفزيون. مدمن الويب. مبشر السفر. رجل أعمال متمني. مستكشف هواة. كاتب.”
More Stories
التشابك الكمي: كيف نفهم هذا المفهوم “المستحيل”
الحصول على قسط كاف من النوم في عطلات نهاية الأسبوع يمكن أن يقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب بنسبة الخمس – دراسة | مرض قلبي
اكتشف العلماء المجال الكهربائي العالمي الذي طال انتظاره على الأرض