Mik azok a barna törpék?
A barna törpék vagy barna törpék csillag alatti objektumok (tömegük
Mint a csillagokban, a termonukleáris reakciók is végbemennek bennük.magfúzió a könnyű elemek (deutérium, lítium, berillium, bór) magjain, de a fő szekvencia csillagjaival ellentétben az ilyen csillagok hőfelszabadulásához való hozzájárulás a hidrogénmagok (protonok) magfúziójából jelentéktelen, és a fényelemek magtartalékainak kimerülése után a bélükben megszűnnek a termonukleáris reakciók, amelyek után viszonylag gyorsan lehűlnek.
Barna törpékben, ellentétben a fő csillagokkalsorrendben szintén nincsenek sugárzó energiaátadás gömbrétegei - a hőátadást csak a turbulens konvekció miatt hajtják végre, amely meghatározza kémiai összetételük homogenitását a mélység felett.
Törpe forgatása
Az összes felfedezett barna törpe gyorsan forog – egy órától több tíz óráig terjed teljes körforgásonként.
Például a leggyorsabban forgó triótörpék eléri a 360 000 km/h egyenlítői sebességet, és egészen közel került ahhoz az elméleti határhoz, amelyen túlmenően egy égitestet centrifugális erővel el kell pusztítani, és amely 50-80%-kal nagyobb a megfigyeltnél.
A törpék gyors forgását a hiánya magyarázzaa csillagokban létező nyomaték átvitelének mechanizmusairól. Például a Nap, amelynek forgási periódusa az egyenlítőnél 25 nap, egyenlítői sebessége pedig 7284 km/h, mágneses mezőn keresztül közvetíti a forgási nyomatékát: a Nappal együtt forgó mező eltéríti a napszél protonjainak mozgását a forgásirány.
Így a Nap forgási sebessége fejlődése során egyre inkább lelassul.
Eredet
A barna keletkezésének egyik mechanizmusatörpék hasonlóak a bolygóihoz. Külterületén egy protoplanetáris korongban barna törpe képződik. Életük következő szakaszában, a környező csillagok hatására, szülőcsillaguk környező terébe vetik őket, és független tárgyak nagy populációját alkotják.
A hagyományos csillagokhoz hasonlóan a barna törpék más objektumoktól függetlenül is kialakulhatnak. Egyedileg vagy más csillagok közvetlen közelében alakulhatnak ki.
2015-ben egy barna csoporttörpék alakulásának folyamatában, és néhányuk ugyanazokat a sugárokat mutatta, mint a masszívabb csillagok a kialakulás során.
Egy aszteroida korong egy barna törpe körül. Kilátás egy hipotetikus bolygóról körülbelül 3 millió kilométeres távolságból.
Megfigyelések
A fő sorozatú csillagokkal ellentétben, amelyek minimális felszíni hőmérséklete körülbelül 4000 K, a barna törpék hőmérséklete 300 és 3000 K között van.
Ellentétben a csillagokkal, akik felmelegedneka bennük zajló termonukleáris fúzió miatt a barna törpék egész életük során folyamatosan lehűlnek, míg minél nagyobb a törpe, annál lassabban hűl.
A barna törpék tulajdonságai, átmeneti közötta bolygók és a csillagok tömeg szerint különösen érdeklik a csillagászokat. Egy évvel ezen osztály első tárgyának felfedezése után időjárási jelenségeket fedeztek fel a barna törpék légkörében. Kiderült, hogy a barna törpéknek is lehet saját holdja.
Az ismert barna törpék közelmúltbeli megfigyelései feltártak bizonyos mintákat az infravörös sugárzás erősödésében és gyengülésében.
Ez arra utal, hogy a barnaa törpéket viszonylag hideg, átlátszatlan felhők borítják, eltakarva a forró belső teret. Úgy gondolják, hogy ezek a felhők állandó mozgásban vannak a Jupiteren ismert viharoknál jóval erősebb erős szél miatt.
Bolygók a barna törpék körül
2M1207B és 2MASS bolygótömegű szuper-JupiterekA J044144, amelyek nagy pályatávolságban keringenek a barna törpék körül, inkább akkréció útján keletkezhetnek, nem pedig gáz- és porfelhőből, és ezért inkább szubbarna törpék lehetnek, semmint hatalmas bolygók.
Korongokat fedeztek fel a barna törpék körülsok olyan funkcióval rendelkeznek, mint a csillagok körüli korongok. Így várhatóan idővel barna törpék körül keringő bolygókat alkotnak majd. A barna törpekorongok alacsony tömegére tekintettel a legtöbb bolygó földi bolygó lesz, nem pedig gázóriás.
Ha egy gázóriás keringenebarna törpe és a Nap a pályája síkjában feküdne, akkor tranzit módszerrel könnyen észlelhető lenne, mert megközelítőleg azonos átmérőjűek.
A barna törpe körüli bolygók akkreditációs zónája nagyon közel van a barna törpéhez, így az árapályerők nagy hatással lesznek a kialakult bolygókra.
A barna törpék körül keringő bolygókvalószínűleg vízhiányos szilikát bolygók lesznek. Kivételt képeznek a gáz- és porkorong külső szélén kialakult bolygók, amelyek az alacsonyabb felhalmozási hőmérséklet miatt elméletileg megtarthatják a víz egy részét összetételükben.
Lakhatékonyság
A forgó bolygók lakhatóságát tanulmányoztákbarna törpék körül. A számítógépes modellek nagyon szigorú feltételeket mutatnak az ilyen bolygók lakhatóságához, mivel a lakható zóna keskeny és idővel csökken a barna törpe lehűlése miatt.
Mivel a barna törpék sokkal halványabbak, mint a Nap, egy Földtömegű bolygónak sokkal közelebb kell keringenie ahhoz, hogy annyi hőt kapjon, mint amennyit a Föld a Naptól.
Hipotetikus lakható bolygók körüla barna törpék pályaideje valószínűleg nem több, mint néhány Földi nap. A barna törpe lakható zónája a barna törpe körüli tér, ahol a hőmérsékletek nem túl magasak és nem is túl alacsonyak ahhoz, hogy folyékony víz létezzen a Föld tömegű bolygójának felszínén.
Az egyszerű vagy akár összetett élet fejlődése továbbA barna törpe körül keringő Földtömegű bolygó várhatóan nagymértékben függ attól, hogy a bolygó mennyi időt tölt a lakható zónájában, vagyis az „aranyhaj zónában”.
A Földön az egyszerű élet kialakulása legalább 0,5 milliárd évig tartott, míg a komplex többsejtű élet kialakulása hozzávetőlegesen 3 milliárd évig tarthatott.
Ennek eredményeként a bolygónak kellegy barna törpe zsugorodó lakható zónájában legyen, hogy az egyszerű életnek vagy akár a fejlett életformáknak legyen idejük kifejlődni. Andreeshchev és Scalo (2002) számításai szerint egy 0,07 naptömegű barna törpe körül közel keringő bolygó akár 10 milliárd évig is a lakható zónában maradhat.
A lakható időszak időtartama csökkenkisebb tömegű barna törpéknél. Például egy 0,04 naptömegű barna törpe körüli bolygó legfeljebb 4 milliárd évig lakható marad.
Barna törpe (kisebb tárgy) forgóa Gliese 229 csillag körül, amely a Nyúl csillagképben található, körülbelül 19 fényévnyire a Földtől. A barna törpe Gliese 229B tömege 20-75 Jupiter tömeg.
A barna törpék legújabb vizsgálata
- Barna törpe térkép
A csillagászok összeállították a legteljesebb listáta közeli barna törpék a Backyard Worlds önkénteseinek ezrei által tett felfedezéseknek köszönhetően. 525 barna törpe listája és 3D térképe, köztük 38 először közölt jelentés, különféle csillagászati eszközök megfigyelési adatait tartalmazza.
Ennek eredményeként a helytérkép több mint500 hideg barna törpe a Nap közelében. A Backyard Worlds: Planet 9 együttműködés önkéntes tudósai által támogatott nemzetközi csillagászcsapat 525 hűvös barna törpe példátlan összeírását jelentette be a Naptól számított 65 fényéven belül, beleértve 38 új felfedezést.
Az összes népszámlálási objektum távolságának meghatározásával a csillagászok háromdimenziós térképet tudtak készíteni a hideg barna törpék elterjedéséről a Nap közelében.
- Szélek és sugáráramok
Az Arizonai Egyetem által vezetett kutatócsoport szelet és sugáráramlást talált a Földhöz legközelebbi barna törpén.
Fontos tudni, hogy a szél miként fúj a törpékre, és hogyan oszlik el a hő.
Ennek kiderítésére egy kutatócsoport a NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite vagy TESS űrteleszkópjával vizsgálta a Földhöz legközelebb eső két barna törpét.
6,5 fényévnyire vannak.A barna törpék neve Luhman 16 A és B. A Luhman 16 A körülbelül 34-szer olyan masszív, mint a Jupiter, a Luhman 16 B pedig, amely a kutatás fő témája, körülbelül 28-szor nagyobb, mint a Jupiter, és körülbelül 815 fokkal melegebb.
- A barna törpék bináris rendszere
A tudósok két fiatal bolygószerű tárgy egzotikus bináris rendszerét fedezték fel. Bár óriási exobolygóknak tűnnek, ugyanúgy alakultak ki, mint a csillagok.
A Clemence Fontanive, a Berni Egyetem Űr- és Habitabilitási Központjának (CSH) által vezetett kutatók furcsa, csillag nélküli bináris bináris rendszert fedeztek fel.
A CFHTWIR-Oph 98 rendszer (vagy röviden Oph 98) két nagyon kis tömegű objektumból áll, az Oph 98 A és az Oph 98 B. A Földtől 450 fényévre található az Ophiuchus csillaghalmazban.
Ez a pár ritka példa két olyan objektumra, amelyek sok tekintetben hasonlítanak a Naprendszeren kívüli óriásbolygókhoz, amelyek szülőcsillag nélkül keringenek egymás körül.
Tömegesebb alkatrész, Oph 98 A - fiatalegy barna törpe, amelynek tömege a Jupiter tömegének 15-szerese. A tudósok megjegyzik, hogy az objektum a barna törpéket és a bolygókat elválasztó határon található. Társa, az Oph 98 B csak nyolcszor nehezebb, mint a Jupiter.
- Szélsebesség egy barna törpén
A csillagászok először mérték a szél sebességétbarna törpe. A Nemzeti Rádiócsillagászati Obszervatórium kutatói által kifejlesztett technika lehetővé teszi a szélsebesség mérését a Naprendszeren kívüli többi csillagon is.
A kutatók az orbitális adatok alapjánA Spitzer-távcső a barna törpét tanulmányozta, 2MASS J10475385 + 2124234. Ennek az objektumnak a mérete összehasonlítható a Jupiter méretével, de körülbelül 40-szer nagyobb, mint a gázóriásé. A törpe 34 fényévnyire található a Földtől.
A teleszkóp által gyűjtött adatok tanulmányozása lehetővé tette a tudósok számára, hogy összeállítsák az objektum légkörének modelljét. A csillagászok azt találták, hogy a barna törpe külső légköre gyorsabban forog, mint a belső része.
A szél sebessége körülbelül 2293,315 km / h. Ez lényegesen magasabb, mint a Jupiter szélsebessége, ami körülbelül 370 km / h.
Olvass tovább:
Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?
Az emberi kéz infravörös sugárzását használták a titkosításhoz
A Halálvölgyben talált baktériumok, amelyek évmilliók óta evolúciós stagnálásban vannak