Vad är bruna dvärgar?
Bruna dvärgar, eller bruna dvärgar, är substellära objekt (med massor av
Som i stjärnorna sker termonukleära reaktioner i dem.kärnfusion på kärnorna i ljuselement (deuterium, litium, beryllium, bor), men i motsats till stjärnorna i huvudsekvensen är bidraget till värmeavgivningen av sådana stjärnor från kärnfusionen av vätekärnor (protoner) obetydlig, och efter uttömningen av reserven av kärnor av ljuselement upphör termonukleära reaktioner i tarmarna, varefter de svalnar relativt snabbt.
I bruna dvärgar, i motsats till huvudstjärnornasekvens finns det inga sfäriska lager av strålningsenergiöverföring - värmeöverföring i dem utförs endast på grund av turbulent konvektion, vilket bestämmer homogeniteten för deras kemiska sammansättning på djupet.
Dvärgrotation
Alla bruna dvärgar som har upptäckts har en snabb rotation - från en timme till några dussin timmar för en full rotation .
Till exempel når trion av de snabbast snurrande dvärgarna ekvatorialhastigheter på 360 000 km/h, och är ganska nära den teoretiska gränsen bortom vilken en himlakropp bör förstöras av centrifugalkraften, som är 50-80% större än vad som observeras.
Dvärgarnas snabba rotation förklaras av att de saknar mekanismer för att överföra det vridmoment som finns i stjärnor.Till exempel sänder solen, som har en omloppstid på 25 dagar vid ekvatorn och en ekvatorialhastighet på 7 284 km/h,rörelsemängdsmoment genom magnetfältet: fältet som roterar med solen böjs avRörelsen hos solvindens protoner i rotationsriktningen.
Således sänker solens rotationshastighet mer och mer när den utvecklas.
Ursprung
En av ursprungsmekanismerna för bruntdvärgar liknar planetariska. En brun dvärg bildas i en protoplanetär skiva i utkanten. I nästa skede av deras liv, under påverkan av de omgivande stjärnorna, kastas de in i det omgivande utrymmet för sin moderstjärna och bildar en stor population av oberoende föremål.
Precis som vanliga stjärnor kan bruna dvärgar bildas oberoende av andra föremål. De kan bildas individuellt eller i närheten av andra stjärnor.
År 2015 en grupp brunadvärgar i formningsprocessen, och några av dem visade samma strålar som mer massiva stjärnor i formningsprocessen.
En asteroidskiva runt en brun dvärg. Utsikt från en hypotetisk planet från ett avstånd på cirka 3 miljoner kilometer.
Observationer
Till skillnad från huvudsekvensstjärnor, vars lägsta yttemperatur är cirka 4000 K, ligger temperaturen för bruna dvärgar i intervallet från 300 till 3000 K.
Till skillnad från stjärnorna som värmer sigpå grund av den termonukleära fusionen som pågår inuti dem svalnar bruna dvärgar ständigt hela livet, medan ju större dvärgen desto långsammare svalnar den.
Egenskaper hos bruna dvärgarplaneter och stjärnor efter massa är av särskilt intresse för astronomer. Ett år efter upptäckten av det första objektet i denna klass upptäcktes väderfenomen i bruna dvärgars atmosfärer. Det visade sig att bruna dvärgar också kan ha sina egna månar.
Nyligen genomförda observationer av kända bruna dvärgar har avslöjat vissa mönster i intensifieringen och dämpningen av strålning i det infraröda.
Detta tyder på att den brunadvärgarna är täckta med relativt kalla, ogenomskinliga moln som döljer den heta inredningen. Dessa moln tros vara i konstant rörelse på grund av starka vindar mycket starkare än de kända stormarna på Jupiter.
Planeter runt bruna dvärgar
Super-Jupiters med planetmassan 2M1207B och 2MASSJ044144, som kretsar kring bruna dvärgar på stora omloppsavstånd, kan bildas genom ackretion snarare än från ett moln av gas och damm, och kan därför vara subbruna dvärgar snarare än massiva planeter.
Upptäckte skivor runt bruna dvärgarhar många av samma funktioner som skivorna runt stjärnor. De förväntas alltså bilda planeter som kretsar kring bruna dvärgar med tiden. Med tanke på den låga massan av bruna dvärgskivor kommer de flesta planeter att vara jordlevande planeter snarare än gasjättar.
Om en gasjätte kretsadebrun dvärg och solen skulle ligga i sin banas plan, då skulle det vara lätt att upptäcka med transitmetoden, eftersom de har ungefär samma diameter.
Ackretionszonen för planeter runt en brun dvärg ligger mycket nära den bruna dvärgen, så tidvattenkrafter kommer att ha stor inverkan på planeterna som bildas.
Planeter som kretsar kring bruna dvärgarsannolikt att vara vatten-knappa silikatplaneter. Ett undantag är planeterna som bildas vid den yttre kanten av gas- och dammskivan, som på grund av den lägre tillväxttemperaturen teoretiskt kan behålla en del av vattnet i sin sammansättning.
Tillgänglighet
Habitabilitet har studerats för planeter som roterarrunt bruna dvärgar. Datormodeller visar mycket strikta villkor för sådana planets bebobarhet, eftersom den bebodda zonen är smal och minskar med tiden på grund av att den bruna dvärgen svalnar.
Eftersom bruna dvärgar är mycket svagare än solen, skulle en planet med jordmassa behöva kretsa mycket närmare för att ta emot lika mycket värme som jorden tar emot från solen.
Hypotetiska beboeliga planeter runtbruna dvärgar har förmodligen en omloppsperiod på högst några få dagar på jorden. Den bebodda zonen för en brun dvärg är ett område i rymden runt en brun dvärg där temperaturerna varken är för höga eller för låga för att flytande vatten ska finnas på ytan av en planet med jordens massa.
Utvecklingen av enkelt eller till och med komplext liv påEn planet med jordmassa som kretsar kring en brun dvärg förväntas till stor del bero på hur lång tid planeten tillbringar inom den beboeliga zonen, eller "Goldilocks"-zonen.
På jorden tog uppkomsten av enkelt liv minst 0,5 miljarder år, medan uppkomsten av komplext flercelligt liv kan ha tagit ungefär 3 miljarder år.
Som ett resultat måste planeten vara tillräckligt långvara i den krympande beboeliga zonen hos en brun dvärg så att enkelt liv eller till och med avancerade livsformer hinner utvecklas. Andreeshchev och Scalo (2002) beräknade att en planet i nära omloppsbana runt en brun dvärg på 0,07 solmassa kunde förbli inom den beboeliga zonen i upp till 10 miljarder år.
Varaktigheten för den beboeliga perioden minskarför bruna dvärgar av mindre massa. Till exempel kan en planet runt en brun dvärg med 0,04 solmassor förbli beboelig i högst 4 miljarder år.
Brun dvärg (mindre objekt) som roterarrunt stjärnan Gliese 229, som ligger i konstellationen Hare, cirka 19 ljusår från jorden. Den bruna dvärgen Gliese 229B har en massa på 20 till 75 Jupiter-massor.
Den senaste studien av bruna dvärgar
- Brun dvärgkarta
Astronomer har sammanställt den mest kompletta listannärliggande bruna dvärgar tack vare upptäckter gjorda av tusentals Backyard Worlds volontärer. Listan och 3D-kartan över 525 bruna dvärgar, inklusive 38 första rapporterade, innehåller observationsdata från olika astronomiska instrument.
Som ett resultat, en platskarta över mer än500 svala bruna dvärgar i närheten av solen. Ett internationellt team av astronomer, med stöd av frivilliga forskare från Backyard Worlds: Planet 9-samarbetet, tillkännagav en aldrig tidigare skådad folkräkning av 525 svala bruna dvärgar inom 65 ljusår från solen, inklusive 38 nya upptäckter.
Genom att bestämma avstånden till alla folkräkningsobjekt kunde astronomer bygga en tredimensionell karta över fördelningen av kallbruna dvärgar i närheten av solen.
- Vindar och strålar
Ett forskargrupp ledt av University of Arizona hittade vindar och jetströmmar på den närmaste bruna dvärgen till jorden.
Att veta hur vindar blåser på dvärgar och hur värme fördelas om är viktigt eftersom det hjälper oss att förstå klimat, extrema temperaturer och deras utveckling.
För att ta reda på det använde ett team av forskare NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS, rymdteleskop för att studera de två närmaste bruna dvärgarna till jorden.
De är 6,5 ljusår bort.De bruna dvärgarna heter Luhman 16 A och B. Luhman 16 A är ungefär 34 gånger så massiv som Jupiter, och Luhman 16 B, som var huvudämnet för vår studie, är ungefär 28 gånger mer massiv än Jupiter och cirka 815 grader varmare .
- Det binära systemet med bruna dvärgar
Forskare har upptäckt ett exotiskt binärt system med två unga planetliknande föremål. Även om de ser ut som jättexoplaneter, bildades de på samma sätt som stjärnor.
Forskare som leds av Clemence Fontanive från Center for Space and Habitability (CSH) vid University of Bern har upptäckt ett märkligt stjärnfritt binärt system av bruna dvärgar.
CFHTWIR-Oph 98-systemet (eller kortfattat Oph 98) består av två mycket låga objekt Oph 98 A och Oph 98 B. Det ligger 450 ljusår från jorden i stjärnhopen Ophiuchus.
Detta par är ett sällsynt exempel på två objekt som i många aspekter liknar extrasolära jätteplaneter som kretsar runt varandra utan en moderstjärna.
Mer massiv komponent, Oph 98 A - ungen brun dvärg med en massa som är 15 gånger så stor som Jupiter. Forskare noterar att objektet ligger på gränsen som skiljer bruna dvärgar från planeterna. Dess följeslagare, Oph 98 B, är bara 8 gånger tyngre än Jupiter.
- Vindhastighet på en brun dvärg
Astronomer har mätt vindhastigheten för första gångenbrun dvärg. Tekniken, utvecklad av forskare från National Radio Astronomy Observatory, kommer att göra det möjligt att mäta vindhastighet på andra stjärnor utanför solsystemet.
Forskare baserade på omloppsdataSpitzer-teleskopet studerade den bruna dvärgen 2MASS J10475385 + 2124234. Storleken på detta objekt är jämförbar med storleken på Jupiter, men det är ungefär 40 gånger mer massivt än gasjätten. Dvärgen ligger 34 ljusår från jorden.
Att studera de data som samlats in av teleskopet gjorde det möjligt för forskare att sammanställa en modell av objektets atmosfär. Astronomer har funnit att den bruna dvärgens yttre atmosfär roterar snabbare än dess inre del.
Vindhastigheten på den är ungefär 2293.315 km / h. Detta är betydligt högre än vindhastigheten på Jupiter, som är cirka 370 km / h.
Läs mer:
Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?
Infraröd strålning från mänskliga händer användes för kryptering
Bakterier som finns i Death Valley som har varit i evolutionär stagnation i miljontals år