Kahverengi cüceler nedir?
Kahverengi cüceler veya kahverengi cüceler yıldız altı nesnelerdir (kütleleri
Yıldızlarda olduğu gibi içlerinde de termonükleer reaksiyonlar gerçekleşir.hafif elementlerin (döteryum, lityum, berilyum, bor) çekirdeklerinde nükleer füzyon, ancak ana dizinin yıldızlarının aksine, bu tür yıldızların hidrojen çekirdeklerinin (protonlar) nükleer füzyonundan ısı salınımına katkısı şöyledir: önemsiz ve hafif elementlerin çekirdeklerinin tükenmesinden sonra, bağırsaklarındaki termonükleer reaksiyonlar durur ve ardından nispeten hızlı bir şekilde soğur.
Kahverengi cücelerde, ana yıldızların aksinedizisi, ayrıca küresel radyant enerji transferi katmanları yoktur - içlerinde ısı transferi, yalnızca kimyasal bileşimlerinin homojenliğini derinlemesine belirleyen türbülanslı konveksiyon nedeniyle gerçekleştirilir.
Cüce dönüşü
Keşfedilen tüm kahverengi cüceler, tam dönüş başına bir saatten birkaç on saate kadar hızla dönerler.
Örneğin, en hızlı dönenlerin üçlüsüCüceler 360.000 km/saatlik ekvator hızına ulaşıyor ve bir gök cisminin merkezkaç kuvveti tarafından yok edilmesi gereken ve gözlemlenenden %50-80 daha büyük olan teorik sınıra oldukça yaklaşıyor.
Cücelerin hızlı dönüşü, yokluğuyla açıklanmaktadır.Yıldızlarda bulunan torkun iletilmesi için kullanılan mekanizmalardan biri. Örneğin, ekvatordaki dönüş periyodu 25 gün ve ekvator hızı 7284 km/saat olan Güneş, manyetik bir alan aracılığıyla dönme torku iletir: Güneş ile birlikte dönen alan, güneş rüzgarı protonlarının hareketini saptırır. dönme yönü.
Böylece Güneş'in dönüş hızı, evrimleştikçe gittikçe yavaşlar.
Menşei
Kahverenginin menşe mekanizmalarından biricüceler gezegene benzer. Bir kahverengi cüce, eteklerinde bir gezegensel diskte oluşur. Yaşamlarının bir sonraki aşamasında, çevreleyen yıldızların etkisi altında, ana yıldızlarının etrafındaki boşluğa atılırlar ve büyük bir bağımsız nesne popülasyonu oluştururlar.
Normal yıldızlar gibi kahverengi cüceler de diğer nesnelerden bağımsız olarak oluşabilir. Tek tek veya diğer yıldızların yakınında oluşabilirler.
2015 yılında bir grup kahverengioluşma sürecindeki cüceler ve bazıları oluşma sürecinde daha büyük yıldızlarla aynı jetleri gösterdi.
Kahverengi bir cücenin etrafındaki asteroit disk. Varsayımsal bir gezegenden yaklaşık 3 milyon kilometre uzaktan görüntüleyin
Gözlemler
Minimum yüzey sıcaklığı yaklaşık 4000 K olan ana dizi yıldızlarının aksine, kahverengi cücelerin sıcaklığı 300 ila 3000 K aralığındadır.
Kendini ısıtan yıldızların aksineİçlerinde meydana gelen termonükleer füzyon nedeniyle, kahverengi cüceler yaşamları boyunca sürekli soğurlar, cüce ne kadar büyükse, o kadar yavaş soğur.
Kahverengi cücelerin özellikleri, geçişgezegenler ve yıldızlar, gökbilimciler için özellikle ilgi çekicidir. Bu sınıfın ilk nesnesinin keşfedilmesinden bir yıl sonra, kahverengi cücelerin atmosferlerinde hava olayları keşfedildi. Kahverengi cücelerin de kendi aylarına sahip olabileceği ortaya çıktı.
Bilinen kahverengi cücelere ilişkin son gözlemler, kızılötesi radyasyonun yoğunlaşması ve zayıflamasında bazı kalıpları ortaya çıkardı.
Bu, kahverenginincüceler, sıcak iç mekanı kapatan nispeten soğuk, opak bulutlarla kaplıdır. Bu bulutların, Jüpiter'deki bilinen fırtınalardan çok daha güçlü olan kuvvetli rüzgarlar nedeniyle sürekli hareket halinde olduğuna inanılıyor.
Kahverengi cücelerin etrafındaki gezegenler
Gezegen kütlesi 2M1207B ve 2MASS olan Süper JüpiterlerKahverengi cücelerin yörüngesinde büyük mesafelerde bulunan J044144, bir gaz ve toz bulutundan ziyade birikimle oluşmuş olabilir ve bu nedenle büyük kütleli gezegenler yerine yarı kahverengi cüceler olabilir.
Kahverengi cücelerin etrafında keşfedilen diskleryıldızların etrafındaki disklerle aynı işlevlerin çoğuna sahiptir. Böylece zamanla kahverengi cücelerin yörüngesinde dönen gezegenler oluşturmaları bekleniyor. Kahverengi cüce disklerinin düşük kütlesi göz önüne alındığında, çoğu gezegen gaz devleri yerine karasal gezegenler olacaktır.
Eğer bir gaz devi yörüngede olsaydıkahverengi cüce ve Güneş onun yörünge düzleminde yer alırsa, yaklaşık olarak aynı çapa sahip oldukları için geçiş yöntemiyle tespit edilmesi kolay olacaktır.
Kahverengi bir cücenin etrafındaki gezegenlerin birikme bölgesi kahverengi cüceye çok yakındır, bu nedenle gelgit kuvvetlerinin oluşan gezegenler üzerinde büyük bir etkisi olacaktır.
Kahverengi cücelerin etrafında dönen gezegenlermuhtemelen su kıtlığı olan silikat gezegenler. Bunun bir istisnası, gaz ve toz diskinin dış kenarında oluşan ve daha düşük birikme sıcaklığı nedeniyle teorik olarak bileşimlerinde suyun bir kısmını tutabilen gezegenlerdir.
Yaşanabilirlik
Yaşanabilirlik, dönen gezegenler için incelendikahverengi cücelerin etrafında. Bilgisayar modelleri, kahverengi cücenin soğuması nedeniyle yaşanabilir bölge dar olduğundan ve zamanla azaldığından, bu tür gezegenlerin yaşanabilirliği için çok katı koşullar gösterir.
Kahverengi cüceler Güneş'ten çok daha sönük olduğundan, Dünya kütleli bir gezegenin, Dünya'nın Güneş'ten aldığı kadar ısı alabilmesi için çok daha yakın bir yörüngede dönmesi gerekir.
Etrafındaki varsayımsal yaşanabilir gezegenlerkahverengi cüceler muhtemelen birkaç Dünya gününden daha uzun olmayan bir yörünge dönemine sahiptir. Kahverengi bir cücenin yaşanabilir bölgesi, kahverengi bir cücenin etrafındaki bir uzay alanıdır; burada sıcaklıklar, Dünya kütlesindeki bir gezegenin yüzeyinde sıvı su bulunamayacak kadar yüksek veya çok düşük değildir.
Basit ve hatta karmaşık yaşamın gelişimiKahverengi bir cücenin yörüngesinde dönen Dünya büyüklüğündeki bir gezegenin, büyük ölçüde gezegenin yaşanabilir bölge veya "Goldilocks" bölgesi içinde geçirdiği süreye bağlı olması bekleniyor.
Dünya'da basit yaşamın ortaya çıkışı en az 0,5 milyar yıl alırken, karmaşık çok hücreli yaşamın ortaya çıkışı yaklaşık 3 milyar yıl sürmüş olabilir.
Sonuç olarak, gezegen yeterince uzun olmalıBir kahverengi cücenin küçülen yaşanabilir bölgesinde olmak, böylece basit yaşamın, hatta gelişmiş yaşam formlarının gelişmek için zamanları olur. Andreeshchev ve Scalo (2002), 0,07 güneş kütleli bir kahverengi cücenin etrafında yakın yörüngede bulunan bir gezegenin, 10 milyar yıla kadar yaşanabilir bölge içerisinde kalabileceğini hesapladı.
Yaşanabilir dönemin süresi azalırdaha az kütleli kahverengi cüceler için. Örneğin, 0,04 güneş kütlesinden oluşan kahverengi bir cücenin etrafındaki bir gezegen, 4 milyar yıldan fazla bir süre yaşanabilir durumda kalabilir.
Kahverengi cüce (daha küçük nesne) dönenYeryüzünden yaklaşık 19 ışıkyılı uzaklıkta, Hare takımyıldızında bulunan Gliese 229 yıldızının etrafında. Kahverengi cüce Gliese 229B, 20 ila 75 Jüpiter kütleli bir kütleye sahiptir.
Kahverengi cücelerin son çalışması
- Kahverengi cüce haritası
Gökbilimciler en eksiksiz listeyi derledilerBinlerce Backyard Worlds gönüllüsü tarafından yapılan keşifler sayesinde yakındaki kahverengi cüceler. İlk rapor edilen 38'i içeren 525 kahverengi cücenin listesi ve 3B haritası, çeşitli astronomik araçlardan gözlemsel verileri içerir.
Sonuç olarak, birden fazla konum haritasıGüneş'in yakınında 500 soğuk kahverengi cüce. Backyard Worlds: Planet 9 işbirliğinden gönüllü bilim adamlarının desteklediği uluslararası bir gökbilimciler ekibi, 38 yeni keşif de dahil olmak üzere, Güneş'ten 65 ışıkyılı uzaklıkta 525 soğuk kahverengi cücenin eşi benzeri görülmemiş bir sayımını duyurdu.
Gökbilimciler, tüm sayım nesnelerine olan mesafeleri belirleyerek, Güneş çevresindeki soğuk kahverengi cücelerin dağılımının üç boyutlu bir haritasını oluşturabildiler.
- Rüzgarlar ve jet akıntıları
Arizona Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, Dünya'ya en yakın kahverengi cüce üzerinde rüzgarlar ve jet akımları buldu.
Rüzgarların cücelere nasıl estiğini ve ısının nasıl yeniden dağıtıldığını bilmek, iklimi, aşırı sıcaklıkları ve bunların evrimini anlamamıza yardımcı olduğu için önemlidir.
Bunu öğrenmek için bir araştırmacı ekibi, Dünya'ya en yakın iki kahverengi cüceyi incelemek için NASA'nın Geçişli Ötegezegen Araştırma Uydusu veya TESS uzay teleskopunu kullandı.
6.5 ışık yılı uzaklıktalar.Kahverengi cüceler Luhman 16 A ve B olarak adlandırılır. Luhman 16 A, Jüpiter'den yaklaşık 34 kat daha büyüktür ve ana çalışma hedefi olan Luhman 16 B, Jüpiter'den yaklaşık 28 kat daha büyük ve yaklaşık 815 derece daha sıcaktır.
- Kahverengi cücelerin ikili sistemi
Bilim adamları, iki genç gezegen benzeri nesneden oluşan egzotik bir ikili sistem keşfettiler. Dev dış gezegenlere benzemelerine rağmen, yıldızlarla aynı şekilde oluşmuşlardır.
Bern Üniversitesi Uzay ve Yaşanabilirlik Merkezi'nden (CSH) Clemence Fontanive liderliğindeki araştırmacılar, kahverengi cücelerden oluşan ilginç bir yıldızsız ikili sistem keşfettiler.
CFHTWIR-Oph 98 sistemi (veya kısaca Oph 98), çok düşük kütleli iki nesne Oph 98 A ve Oph 98 B'den oluşur. Dünya'dan 450 ışıkyılı uzaklıkta, Ophiuchus yıldız kümesinde bulunur.
Bu çift, pek çok açıdan ana yıldızı olmayan, birbirinin etrafında dönen güneş dışı dev gezegenlere benzeyen iki nesnenin nadir bir örneğidir.
Daha büyük parça, Oph 98 A - gençkütlesi Jüpiter'in 15 katı olan kahverengi bir cüce. Bilim adamları, nesnenin kahverengi cüceleri gezegenlerden ayıran sınırda bulunduğuna dikkat çekiyor. Arkadaşı Oph 98 B, Jüpiter'den sadece 8 kat daha ağırdır.
- Kahverengi bir cücede rüzgar hızı
Gökbilimciler ilk kez rüzgar hızını ölçtülerkahverengi cüce. Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi araştırmacıları tarafından geliştirilen teknik, güneş sistemi dışındaki diğer yıldızlardaki rüzgar hızını ölçmeyi mümkün kılacak.
Yörünge verilerine dayanan araştırmacılarSpitzer teleskopu kahverengi cüce 2MASS J10475385 + 2124234'ü inceledi. Bu nesnenin boyutu Jüpiter'in boyutuyla karşılaştırılabilir, ancak gaz devinden yaklaşık 40 kat daha büyük. Cüce, Dünya'dan 34 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
Teleskop tarafından toplanan verilerin incelenmesi, bilim adamlarının nesnenin atmosferinin bir modelini derlemelerine izin verdi. Gökbilimciler, kahverengi cücenin dış atmosferinin iç kısmından daha hızlı döndüğünü keşfettiler.
Üzerindeki rüzgar hızı yaklaşık 2293.315 km / saattir. Bu, Jüpiter'de yaklaşık 370 km / s olan rüzgar hızından önemli ölçüde daha yüksektir.
Daha fazla oku:
Dünyanın ilk doğru haritası oluşturuldu. Herkesin nesi var?
Şifreleme için insan elinden gelen kızılötesi radyasyon kullanıldı
Ölüm Vadisi'nde milyonlarca yıldır evrimsel durgunluk içinde olan bakteriler bulundu