Ce sunt piticii maronii?
Piticele brune, sau piticele maro, sunt obiecte substelare (cu mase de
La fel ca în stele, reacțiile termonucleare au loc în ele.fuziunea nucleară pe nucleele elementelor ușoare (deuteriu, litiu, beriliu, bor), dar, spre deosebire de stelele secvenței principale, contribuția la eliberarea de căldură a acestor stele din fuziunea nucleară a nucleilor de hidrogen (protoni) este nesemnificativ și, după epuizarea rezervelor de nuclee de elemente ușoare, reacțiile termonucleare din intestinele lor încetează, după care se răcesc relativ repede.
La piticii maronii, spre deosebire de stelele principalesecvență, nu există, de asemenea, straturi sferice de transfer de energie radiantă - transferul de căldură în ele se efectuează numai datorită convecției turbulente, care determină omogenitatea compoziției lor chimice peste adâncime.
Rotația piticului
Toate piticele brune descoperite se rotesc rapid - de la o oră la câteva zeci de ore pe rotație completă.
De exemplu, trio-ul cu cea mai rapidă rotațiepiticii atinge o viteză ecuatorială de 360.000 km/h și s-a apropiat destul de mult de limita teoretică dincolo de care un corp ceresc ar trebui să fie distrus de forța centrifugă și care este cu 50-80% mai mare decât cea observată.
Rotația rapidă a piticilor se explică prin absențaa mecanismelor de transmitere a cuplului care există în stele. De exemplu, Soarele, care are o perioadă de revoluție la ecuator de 25 de zile și o viteză ecuatorială de 7284 km/h, transmite un cuplu de rotație printr-un câmp magnetic: câmpul care se rotește cu Soarele deviază mișcarea protonilor vântului solar în sensul de rotatie.
Astfel, viteza de rotație a Soarelui încetinește din ce în ce mai mult pe măsură ce evoluează.
Origine
Unul dintre mecanismele de origine ale maropiticii sunt asemănători cu cei planetari. O pitică maro se formează într-un disc protoplanetar de la periferia sa. În etapa următoare a vieții lor, sub influența stelelor înconjurătoare, sunt aruncați în spațiul înconjurător al stelei părinte și formează o populație mare de obiecte independente.
La fel ca stelele obișnuite, piticele maro se pot forma independent de alte obiecte. Ele se pot forma individual sau în imediata apropiere a altor stele.
În 2015, un grup de maropitici în procesul de formare, iar unii dintre ei au prezentat aceleași jeturi ca stelele mai masive în procesul de formare.
Un disc de asteroid în jurul unei pitice maro. Vedere de pe o planetă ipotetică de la o distanță de aproximativ 3 milioane de kilometri.
Observații
Spre deosebire de stelele din secvența principală, a căror temperatură minimă de suprafață este de aproximativ 4000 K, temperatura piticelor brune se află în intervalul de la 300 la 3000 K.
Spre deosebire de stelele care se încălzescdatorită fuziunii termonucleare care are loc în interiorul lor, piticele brune se răcesc constant pe tot parcursul vieții, în timp ce cu cât piticul este mai mare, cu atât se răcește mai lent.
Proprietățile piticilor maronii, de tranziție întreplanetele și stelele în masă prezintă un interes deosebit pentru astronomi. La un an de la descoperirea primului obiect din această clasă, fenomenele meteo au fost descoperite în atmosferele piticilor bruni. S-a dovedit că piticii maronii pot avea și ei propriile lor luni.
Observații recente ale piticelor brune cunoscute au scos la iveală unele modele în intensificarea și atenuarea radiațiilor în infraroșu.
Acest lucru sugerează că maropiticii sunt acoperiți de nori relativ reci, opaci, care ascund interiorul fierbinte. Se crede că acești nori sunt în mișcare constantă din cauza vânturilor puternice mult mai puternice decât furtunile cunoscute de pe Jupiter.
Planete în jurul piticilor maronii
Super-Jupiteri cu masa planetară 2M1207B și 2MASSJ044144, care orbitează în jurul piticelor maro la distanțe orbitale mari, poate fi format mai degrabă prin acumulare decât dintr-un nor de gaz și praf și, prin urmare, poate fi mai degrabă pitici submaronii decât planete masive.
Discurile descoperite în jurul piticelor maroau multe dintre aceleași funcții ca și discurile din jurul stelelor. Astfel, se așteaptă ca acestea să formeze planete care orbitează în timp piticelor maro. Dinând cont de masa scăzută a discurilor pitice maro, majoritatea planetelor vor fi mai degrabă planete terestre decât giganți gazoase.
Dacă un gigant gazos ar orbitapitica brună și Soarele s-ar afla în planul orbitei sale, atunci ar fi ușor de detectat prin metoda tranzitului, deoarece au aproximativ același diametru.
Zona de acumulare pentru planetele din jurul unei pitice maro este foarte apropiată de pitica maro, deci forțele mareelor vor avea un impact mare asupra planetelor formate.
Planete care orbitează pitici maroniisusceptibile de a fi planete de silicat rare în apă. O excepție o constituie planetele formate la marginea exterioară a discului de gaz și praf, care, datorită temperaturii mai mici de acumulare, pot păstra teoretic o parte din apă în compoziția lor.
Habitabilitate
Habitabilitatea a fost studiată pentru planetele care se rotescîn jurul piticilor maronii. Modelele computerizate prezintă condiții foarte stricte pentru locuirea unor astfel de planete, deoarece zona locuibilă este îngustă și scade în timp datorită răcirii piticului maro.
Deoarece piticele maro sunt mult mai slabe decât Soarele, o planetă cu masa Pământului ar trebui să orbiteze mult mai aproape pentru a primi atâta căldură cât primește Pământul de la Soare.
Planete ipotetice locuibile în jurpiticii bruni au probabil o perioadă orbitală de cel mult câteva zile de pe Pământ. Zona locuibilă a unei pitice brune este o zonă a spațiului din jurul unei pitice brune în care temperaturile nu sunt nici prea ridicate, nici prea scăzute pentru ca apa lichidă să existe pe suprafața unei planete cu masa Pământului.
Dezvoltarea vieții simple sau chiar complexe peSe așteaptă că o planetă cu masa Pământului care orbitează o pitică maro va depinde în mare măsură de timpul petrecut de planeta în zona locuibilă sau zona „Buc de aur”.
Pe Pământ, apariția vieții simple a durat cel puțin 0,5 miliarde de ani, în timp ce apariția vieții complexe multicelulare ar fi putut dura aproximativ 3 miliarde de ani.
Drept urmare, planeta trebuie să fie suficient de lungăfiți în zona locuibilă în scădere a unei pitici maro, astfel încât viața simplă sau chiar formele de viață avansate să aibă timp să se dezvolte. Andreeșchev și Scalo (2002) au calculat că o planetă aflată pe orbită apropiată în jurul unei pitici brune cu masa solară de 0,07 ar putea rămâne în zona locuibilă până la 10 miliarde de ani.
Durata perioadei locuibile scadepentru piticii bruni de masă mai mică. De exemplu, o planetă în jurul unei pitici maronii de 0,04 mase solare poate rămâne locuibilă nu mai mult de 4 miliarde de ani.
Pitic maro (obiect mai mic) care se roteșteîn jurul stelei Gliese 229, care se află în constelația Hare, la aproximativ 19 ani lumină de Pământ. Pitica maro Gliese 229B are o masă de 20 până la 75 de mase de Jupiter.
Ultimul studiu al piticilor maronii
- Harta piticului maro
Astronomii au compilat cea mai completă listăpitici maronii din apropiere datorită descoperirilor făcute de mii de voluntari din Backyard Worlds. Lista și harta 3D a 525 de pitici bruni, inclusiv 38 raportate pentru prima dată, includ date observaționale de la o varietate de instrumente astronomice.
Ca rezultat, o hartă a locației de mai mult de500 de pitice brune reci în vecinătatea Soarelui. O echipă internațională de astronomi, susținută de oameni de știință voluntari din colaborarea Backyard Worlds: Planet 9, a anunțat un recensământ fără precedent de 525 de pitice brune reci la 65 de ani lumină de Soare, inclusiv 38 de noi descoperiri.
Determinând distanțele față de toate obiectele recensământului, astronomii au reușit să construiască o hartă tridimensională a distribuției piticelor brune reci în vecinătatea Soarelui.
- Vânturi și curenți de jet
O echipă de cercetători condusă de Universitatea din Arizona a descoperit vânturile și curenții de jet pe cea mai apropiată pitică maro de Pământ.
Este important să știm cum suflă vânturile asupra piticilor și cum este redistribuită căldura, deoarece ne ajută să înțelegem clima, temperaturile extreme și evoluția acestora.
Pentru a afla, o echipă de cercetători a folosit telescopul spațial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) al NASA pentru a studia cele mai apropiate două pitice maro de Pământ.
Sunt la 6,5 ani lumină distanță.Piticii maroni se numesc Luhman 16 A și B. Luhman 16 A este de aproximativ 34 de ori mai masiv decât Jupiter, iar Luhman 16 B, care a fost subiectul principal al studiului nostru, este de aproximativ 28 de ori mai masiv decât Jupiter și cu aproximativ 815 grade mai fierbinte .
- Sistemul binar al piticilor maronii
Oamenii de știință au descoperit un sistem binar exotic de două obiecte tinere asemănătoare unei planete. Deși arată ca exoplanete uriașe, s-au format la fel ca stelele.
Cercetătorii conduși de Clemence Fontanive de la Centrul pentru Spațiu și Habitabilitate (CSH) de la Universitatea din Berna au descoperit un sistem binar curios de stele pitice brune.
Sistemul CFHTWIR-Oph 98 (sau Oph 98 pe scurt) constă din două obiecte de masă foarte mică Oph 98 A și Oph 98 B. Este situat la 450 de ani lumină de Pământ în clusterul stelar Ophiuchus.
Această pereche este un exemplu rar de două obiecte similare în multe aspecte cu planetele gigantice extrasolare care orbitează una în jurul celeilalte fără o stea părinte.
Componentă mai masivă, Oph 98 A - tânărăo pitică maro cu o masă de 15 ori mai mare decât cea a lui Jupiter. Oamenii de știință notează că obiectul este situat pe granița care separă piticii maronii de planete. Însoțitorul său, Oph 98 B, este de doar 8 ori mai greu decât Jupiter.
- Viteza vântului pe o pitică maro
Astronomii au măsurat viteza vântului pentru prima datăpitică brună. Tehnica, dezvoltată de cercetătorii de la Observatorul Național de Radio Astronomie, va face posibilă măsurarea vitezei vântului pe alte stele din afara sistemului solar.
Cercetători pe baza datelor orbitaleTelescopul Spitzer a studiat pitica maro 2MASS J10475385 + 2124234. Mărimea acestui obiect este comparabilă cu dimensiunea lui Jupiter, dar este de aproximativ 40 de ori mai masivă decât gigantul gazos. Piticul este situat la 34 de ani lumină de Pământ.
Studierea datelor colectate de telescop le-a permis oamenilor de știință să compileze un model al atmosferei obiectului. Astronomii au descoperit că atmosfera exterioară a piticii brune se rotește mai repede decât partea sa interioară.
Viteza vântului pe acesta este de aproximativ 2293,315 km / h. Aceasta este semnificativ mai mare decât viteza vântului pe Jupiter, care este de aproximativ 370 km / h.
Citeste mai mult:
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
Radiația infraroșie de la mâinile omului a fost utilizată pentru criptare
Bacteriile găsite în Valea Mortii care au fost în stagnare evolutivă de milioane de ani