Представьте себе мир, больше Юпитера, но меньше звезды – место, существующее в туманной границе между планетой и небесным котлом. Это область коричневых карликов – объектов, чья загадочная природа давно пленяет астрономов. Теперь, благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба (JWST), ученые смогли запечатлеть невероятные детали метеорологических паттернов на таком любопытном мире: SIMP 0136, «блуждающей» планете, без привязки к звезде, расположившейся в созвездии Рыбы примерно в 20 световых годах от Земли.
SIMP 0136 – не обычная скитальница. С массой, превосходящей массу Юпитера в тринадцать раз, она слишком велика, чтобы поддерживать устойчивое ядерное слияние, как звезда, но ей не хватает близкого соседства с родительской звездой, которое определяет истинную планету. Этот космiческий «посредник» вероятно сформировался как миниатюрная звезда миллиарды лет назад, но затем остыл и затускнел. Ее изоляция от любого звездного света делает ее беспрецедентной лабораторией для изучения атмосферы газовых гигантов без мучительной звездной интерференции.
Глядя сквозь инопланетные облака
Используя NIRISS (инфракрасную камеру и слит-спектрометр), разработанный канадскими учеными, входящий в состав JWST, исследовательская группа наблюдала SIMP 0136 во время полного вращения – всего за 2,4 часа. Множественно анализируя изменения яркости объекта на разных инфракрасных длинах волн, они обнаружили три четко различимых атмосферных слоя, скрывающих планету. Каждый слой содержит облака из разных материалов, таких как форстерит (минерал, распространенный в скалах) и железо, каждый с уникальными температурами и химическим составом.
«Мы предполагаем, что это мир, покрытый мелкими участками разнородных облаков – возможно, одни сделаны из более горячего камня, другие холоднее, и все они кружатся в разных композициях», – объясняет Роман Ахметшин, главный автор исследования, опубликованного в Astrophysical Journal, и магистрант McGill University.
Самое поразительное открытие? Наличие свидетельств асимметрии между северным и южным полушариями. Это означает, что будущие попытки составить карты этих чужих атмосферах должны выйти за рамки простых двумерных карт и включать долготу наряду с широтой.
Раскрытая хаотическая атмосфера
Добавляя еще один уровень сложности, исследователи обнаружили, что ни одна отдельная модель атмосферы не могла точно воспроизвести полученные данные SIMP 0136. Только комбинация нескольких моделей передала ее сложную динамику. Это весьма ясно указывает на то, что коричневые карлики, подобные SIMP 0136, обладают бурными и постоянно меняющимися метеорологическими паттернами – похожими на полосы Юпитера, но в усиленном варианте – состоящими из стремительно вращающихся облаков, непредсказуемых температур и быстрых изменений в атмосфере.
Окно во вселенную далеких миров
Это революционное исследование JWST открывает новую главу в изучении экзопланет – планет за пределами нашей Солнечной системы. Понимание хаотичных атмосфер этих далеких миров может помочь уточнить наше истолкование сигналов из более удаленных экзопланет, метеорологические паттерны которых могут содержать подсказки о их потенциальной обитаемости. Поскольку JWST продолжает свои небесные обзоры, ученые с нетерпением ждут еще более богатых данных, которые позволят составить карты не только температур и облаков, но и ветровых потоков и химических циклов на этих чужих мирах. Путешествие в неприметные уголки космоса обещает быть насыщено открытиями о невероятном разнообразии планетных атмосфер во вселенной.
