Hva er brune dverger?
Brune dverger, eller brune dverger, er substellare objekter (med masser av
Som i stjernene finner termonukleære reaksjoner sted i dem.kjernefusjon på kjernene til lyselementer (deuterium, litium, beryllium, bor), men i motsetning til stjernene i hovedsekvensen, er bidraget til varmeutgivelsen av slike stjerner fra kjernefusjonen av hydrogenkjerner (protoner) ubetydelig, og etter utmattelsen av reservene til kjerner av lette elementer, opphører termonukleære reaksjoner i tarmene, hvoretter de kjøler seg ned relativt raskt.
I brune dverger, i motsetning til hovedstjernenesekvens, er det heller ingen sfæriske lag med strålende energioverføring - varmeoverføring i dem utføres bare på grunn av turbulent konveksjon, som bestemmer homogeniteten til deres kjemiske sammensetning i dybden.
Dvergrotasjon
Alle oppdagede brune dverger roterer raskt - fra en time til flere titalls timer per full rotasjon.
For eksempel trioen med raskest roterendedverger når en ekvatorialhastighet på 360 000 km/t, og har kommet ganske nær den teoretiske grensen som et himmellegeme skal ødelegges over av sentrifugalkraft, og som er 50-80 % større enn observert.
Den raske rotasjonen av dverger forklares med fraværet avav mekanismene for å overføre dreiemomentet som finnes i stjerner. For eksempel overfører solen, som har en revolusjonsperiode ved ekvator på 25 dager og en ekvatorhastighet på 7284 km/t, rotasjonsmoment gjennom et magnetfelt: feltet som roterer med solen avleder bevegelsen til solvindprotoner i rotasjonsretningen.
Dermed reduseres solens rotasjonshastighet mer og mer etter hvert som den utvikler seg.
Opprinnelse
En av opprinnelsesmekanismene til bruntdverger ligner planetariske. En brun dverg dannes i en protoplanetær plate i utkanten. På den neste fasen av livet deres, under innflytelse av de omkringliggende stjernene, blir de kastet inn i det omkringliggende rommet til foreldrestjernen og danner en stor populasjon av uavhengige objekter.
Som vanlige stjerner kan brune dverger dannes uavhengig av andre objekter. De kan dannes individuelt eller i umiddelbar nærhet til andre stjerner.
I 2015 en gruppe brunedverger i dannelsesprosessen, og noen av dem viste de samme strålene som mer massive stjerner i dannelsesprosessen.
En asteroideskive rundt en brun dverg. Utsikt fra en hypotetisk planet fra en avstand på omtrent 3 millioner kilometer.
Observasjoner
I motsetning til hovedsekvensstjerner, hvis minste overflatetemperatur er omtrent 4000 K, ligger temperaturen til brune dverger i området fra 300 til 3000 K.
I motsetning til stjernene som varmer seg opppå grunn av den termonukleære fusjonen som foregår inne i dem, kjøler brune dverger seg stadig ned gjennom hele livet, mens jo større dvergen er, desto langsommere kjøler den seg.
Egenskaper av brune dverger, overgangs mellomplaneter og stjerner etter masse, er av spesiell interesse for astronomer. Et år etter oppdagelsen av det første objektet i denne klassen, ble værfenomener oppdaget i atmosfærene til brune dverger. Det viste seg at brune dverger også kan ha sine egne måner.
Nyere observasjoner av kjente brune dverger har avslørt noen mønstre i intensivering og demping av stråling i det infrarøde.
Dette antyder at den brunedvergene er dekket av relativt kalde, ugjennomsiktige skyer som tilslører det varme interiøret. Disse skyene antas å være i konstant bevegelse på grunn av sterk vind mye sterkere enn de kjente stormene på Jupiter.
Planeter rundt brune dverger
Super-Jupiters med planetmasse 2M1207B og 2MASSJ044144, som går i bane rundt brune dverger i store baneavstander, kan dannes ved akkresjon i stedet for fra en sky av gass og støv, og kan derfor være subbrune dverger i stedet for massive planeter.
Oppdaget disker rundt brune dvergerhar mange av de samme funksjonene som skivene rundt stjerner. Dermed forventes de å danne planeter som kretser rundt brune dverger over tid. Gitt den lave massen av brune dvergskiver, vil de fleste planetene være jordiske planeter i stedet for gasskjemper.
Hvis en gassgigant var i banebrun dverg og solen ville ligge i planet for sin bane, da ville det være lett å oppdage ved transittmetoden, fordi de har omtrent samme diameter.
Oppsamlingssonen for planeter rundt en brun dverg er veldig nær den brune dvergen, så tidevannskreftene vil ha stor innvirkning på de dannede planetene.
Planeter som kretser rundt brune dvergersannsynligvis vann-knappe silikatplaneter. Et unntak er planetene som er dannet ved den ytre kanten av gass- og støvplaten, som på grunn av den lavere tiltakstemperaturen teoretisk kan beholde en del av vannet i sin sammensetning.
Beboelighet
Habitability har blitt studert for planeter som rotererrundt brune dverger. Datamodeller viser svært strenge betingelser for slike planets bebobarhet, siden den beboelige sonen er smal og avtar over tid på grunn av avkjøling av den brune dvergen.
Fordi brune dverger er mye svakere enn solen, ville en jordmasseplanet måtte gå mye nærmere for å motta like mye varme som jorden mottar fra solen.
Hypotetiske beboelige planeter rundtbrune dverger har sannsynligvis en omløpstid på ikke mer enn noen få jorddager. Den beboelige sonen til en brun dverg er et område av rommet rundt en brun dverg der temperaturene verken er for høye eller for lave til at flytende vann kan eksistere på overflaten av en planet med jordens masse.
Utviklingen av enkelt eller komplekst liv påEn jordmasseplanet som går i bane rundt en brun dverg, forventes i stor grad å avhenge av hvor lang tid planeten tilbringer innenfor den beboelige sonen, eller "Gulllokk"-sonen.
På jorden tok fremveksten av enkelt liv minst 0,5 milliarder år, mens fremveksten av komplekst flercellet liv kan ha tatt omtrent 3 milliarder år.
Som et resultat må planeten lenge nokvære i den krympende beboelige sonen til en brun dverg slik at enkelt liv eller til og med avanserte livsformer har tid til å utvikle seg. Andreeshchev og Scalo (2002) beregnet at en planet i nær bane rundt en brun dverg på 0,07 solmasser kunne forbli innenfor den beboelige sonen i opptil 10 milliarder år.
Varigheten av den beboelige perioden avtarfor brune dverger av mindre masse. For eksempel kan en planet rundt en brun dverg på 0,04 solmasser forbli beboelig i ikke mer enn 4 milliarder år.
Brun dverg (mindre gjenstand) roterenderundt stjernen Gliese 229, som ligger i konstellasjonen Hare, omtrent 19 lysår fra jorden. Den brune dvergen Gliese 229B har en masse på 20 til 75 Jupiter-masser.
Den siste studien av brune dverger
- Brunt dvergkart
Astronomer har samlet den mest komplette listennærliggende brune dverger takket være oppdagelser gjort av tusenvis av Backyard Worlds frivillige. Listen og 3D-kartet over 525 brune dverger, inkludert 38 første rapporterte, inkluderer observasjonsdata fra en rekke astronomiske instrumenter.
Som et resultat, et sted kart over mer enn500 kule brune dverger i nærheten av Solen. Et internasjonalt team av astronomer, støttet av frivillige forskere fra Backyard Worlds: Planet 9-samarbeidet, annonserte en enestående folketelling av 525 kule brune dverger innenfor 65 lysår fra solen, inkludert 38 nye funn.
Ved å bestemme avstandene til alle folketellingsobjekter, var astronomer i stand til å bygge et tredimensjonalt kart over fordelingen av kaldbrune dverger i nærheten av solen.
- Vind og jetstrøm
Et forskerteam ledet av University of Arizona fant vind og jetstrømmer på den nærmeste brune dvergen til jorden.
Å vite hvordan vind blåser på dverger og hvordan varme fordeles er viktig, da det hjelper oss å forstå klima, ekstreme temperaturer og deres utvikling.
For å finne det ut brukte et team av forskere NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS, romteleskop for å studere de to nærmeste brune dvergene til jorden.
De er 6,5 lysår unna.De brune dvergene heter Luhman 16 A og B. Luhman 16 A er omtrent 34 ganger så massiv som Jupiter, og Luhman 16 B, som var hovedmål for studien, er omtrent 28 ganger mer massiv enn Jupiter og omtrent 815 grader varmere.
- Det binære systemet med brune dverger
Forskere har oppdaget et eksotisk binært system med to unge planetlignende gjenstander. Selv om de ser ut som gigantiske eksoplaneter, dannet de seg på samme måte som stjerner.
Forskere ledet av Clemence Fontanive fra Center for Space and Habitability (CSH) ved Universitetet i Bern har oppdaget et nysgjerrig stjerneløst binært system av brune dverger.
CFHTWIR-Oph 98-systemet (eller Oph 98 for kort) består av to svært lavmasseobjekter Oph 98 A og Oph 98 B. Det ligger 450 lysår fra Jorden i stjernehopen Ophiuchus.
Dette paret er et sjeldent eksempel på to objekter som i mange aspekter ligner ekstrasolare gigantiske planeter som går i bane rundt hverandre uten en foreldrestjerne.
Mer massiv komponent, Oph 98 A - ungen brun dverg med en masse 15 ganger Jupiter. Forskere bemerker at objektet ligger på grensen som skiller brune dverger fra planetene. Ledsageren, Oph 98 B, er bare 8 ganger tyngre enn Jupiter.
- Vindhastighet på en brun dverg
Astronomer har målt vindhastighet for første gangbrun dverg. Teknikken, utviklet av forskere fra National Radio Astronomy Observatory, skal gjøre det mulig å måle vindhastighet på andre stjerner utenfor solsystemet.
Forskere basert på banedataSpitzer-teleskopet studerte den brune dvergen 2MASS J10475385 + 2124234. Størrelsen på dette objektet kan sammenlignes med størrelsen på Jupiter, men det er omtrent 40 ganger mer massivt enn gassgiganten. Dvergen ligger 34 lysår fra jorden.
Å studere dataene som ble samlet inn av teleskopet tillot forskere å lage en modell av objektets atmosfære. Astronomer har funnet ut at den brune dvergens ytre atmosfære roterer raskere enn den indre delen.
Vindhastigheten på den er omtrent 2293.315 km / t. Dette er betydelig høyere enn vindhastigheten på Jupiter, som er ca 370 km / t.
Les mer:
Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?
Infrarød stråling fra menneskelige hender ble brukt til kryptering
Bakterier funnet i Death Valley som har vært i evolusjonær stagnasjon i millioner av år