Những cơn gió 1.500 MPH được ghi nhận trên 'Ngôi sao thất bại' cách xa 33 năm ánh sáng trong lần quan sát đầu tiên về loại hình này
Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã đo tốc độ gió trong khí quyển ở một thế giới bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, ghi lại những cơn gió trung bình khoảng 1.450 dặm / giờ trên một sao lùn nâu, một vật thể thiên văn có khối lượng nằm giữa một hành tinh và một ngôi sao.
Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể đo tốc độ gió trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng một cách tiếp cận mới lạ đã cho phép một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế thực hiện những điều mà trước đây không ai có thể làm được, theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science .
"Mặc dù từ lâu chúng ta đã có thể trực tiếp thăm dò khí quyển và gió của các cơ thể trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta đã phải phỏng đoán chúng giống như thế nào trong các loại cơ thể khác, và nếu có một điều chúng ta đã học được từ Nghiên cứu của chúng tôi về các cơ quan ngoài hệ mặt trời cho đến nay, đó là những phỏng đoán chính của chúng tôi thường bị sai, "Peter Williams, một tác giả của nghiên cứu của Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, cho biết trong một tuyên bố.
ĐỌC THÊM
Sao chổi ATLAS có lẽ sẽ không nhìn thấy được từ trái đất bằng mắt thường
Iron Rain có thể rơi vào Exoplanet nóng bỏng này
'Bộ lạc thiên hà' ăn thịt người mà hàng xóm tiết lộ trong bức ảnh ngoạn mục
"Kỹ thuật mới này mở ra cách hiểu rõ hơn về hành vi của khí quyển không giống với bất kỳ thứ gì tìm thấy trong hệ mặt trời của chúng ta", ông nói.
Nhóm nghiên cứu đã có thể đo tốc độ gió trên một sao lùn nâu có tên là 2MASS J1047 + 21 nằm cách Trái đất khoảng 33 năm ánh sáng. Nó có kích thước gần giống với Sao Mộc nhưng lớn hơn 40 lần.
Họ đã làm điều này bằng cách kết hợp các quan sát vô tuyến từ đài quan sát và quan sát hồng ngoại của Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA.
"Để thử đo, chúng tôi cần nghiên cứu một sao lùn nâu có hai đặc điểm đặc biệt: nó cần có độ biến thiên có thể đo được ở các bước sóng hồng ngoại, và nó cần phải là một nguồn phát xung của sóng vô tuyến. Nếu bạn đi qua những gì chúng ta Hiện tại đã biết từ các quan sát trước đây, mọi thứ trở nên khá rõ ràng, 2MASS 1047 + 21 là một trong những mục tiêu hàng đầu để thử, "Williams nói với Newsweek .
Sao lùn nâu đôi khi được gọi là "ngôi sao thất bại" vì chúng nặng hơn các hành tinh, nhưng không đủ lớn để tạo ra các loại phản ứng nhiệt hạch trong lõi của chúng tạo ra sức mạnh cho các ngôi sao thực sự.
"Vì chúng ta không có bất kỳ ví dụ nào về [sao lùn nâu] ngay trong hệ mặt trời của chúng ta, có rất nhiều điều mà chúng ta không hiểu về chúng. Điều này khiến chúng thú vị với chúng ta!" Williams nói với Newsweek .
Nhưng mặc dù thiếu kiến thức, các nhà khoa học nghĩ rằng sao lùn nâu có chung nhiều đặc điểm quay và khí quyển giống như các hành tinh khí khổng lồ, như Sao Mộc và Sao Thổ trong hệ mặt trời của chúng ta.
Đối với những thế giới tương đối gần này, các nhà thiên văn học có thể xác định tốc độ của gió trong khí quyển của họ bằng cách so sánh sự chuyển động của các đám mây với phát xạ vô tuyến do sự quay của nội thất của chúng. Do các sao lùn nâu dự kiến sẽ chia sẻ một số điểm tương đồng với người khổng lồ khí, nên nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh kỹ thuật này để sử dụng cho sao lùn nâu ở xa.
"Các sao lùn nâu có bầu khí quyển nhưng chúng khá khác biệt so với Trái đất, chúng có thể được bao phủ hoàn toàn trong các đám mây được tạo ra từ một số hóa chất khác nhau, không chỉ là nước", Williams nói với Newsweek . "Mặc dù các sao lùn nâu ở quá xa để chúng ta chọn ra các đám mây riêng lẻ khi chúng ta quan sát chúng, chúng ta vẫn có thể đo được một nhóm mây mất bao lâu để tạo một vòng quanh bầu khí quyển, trung bình. Thời gian vòng này phụ thuộc vào hai mọi thứ rất nhanh, bản thân sao lùn nâu quay nhanh như thế nào và gió thổi nhanh như thế nào. "
"Trong dự án này, chúng tôi đã đo thời gian vòng này và muốn tìm ra tốc độ gió. Để thực hiện điều này, chúng tôi cần một phép đo khác: sao lùn nâu quay nhanh như thế nào. Hóa ra ở một số sao lùn nâu có thể đo được tốc độ quay này bằng cách phát hiện các sóng vô tuyến mà chúng phát ra: trong trường hợp phù hợp, chúng ta quan sát một xung sóng vô tuyến mỗi khi sao lùn nâu quay, "ông nói.
sao lùn nâu, từ trường
Quan niệm của nghệ sĩ về một sao lùn nâu và từ trường của nó.
BILL SAXTON, NRAO / AUI / NSF
Điều này là do sóng vô tuyến đến từ các hạt năng lượng cao bị mắc kẹt trong từ trường của sao lùn nâu và từ trường của nó bắt nguồn từ sâu bên trong của nó giống như Trái đất, nơi không có "gió" để thay đổi phép đo.
Bằng cách lấy chênh lệch về thời gian đám mây đùi và thời gian xung radio, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng thế giới xa xôi đặc trưng tốc độ gió cao với tốc độ trung bình 660 mét mỗi giây, hoặc xung quanh 1.450 dặm một giờ, mặc dù số giữa khoảng 600 và 2.200 mph tất cả có thể phù hợp với dữ liệu có sẵn.
Theo các nhà nghiên cứu, những cơn gió này quất xung quanh sao lùn nâu "về phía đông", có nghĩa là bầu khí quyển đang quay nhanh hơn so với bên trong giống như Jupiter. Phát hiện này phù hợp với hầu hết các lý thuyết về sao lùn nâu mà các nhà khoa học chưa thể xác nhận cho đến bây giờ.
Mặc dù có nhiều điểm tương đồng với Sao Mộc, nhưng tốc độ gió trên 2MASS 1047 + 21 cao hơn nhiều so với người khổng lồ khí nơi gió "chỉ" đạt tốc độ khoảng 230 dặm / giờ.
"Điều này đồng ý với lý thuyết và mô phỏng dự đoán tốc độ gió cao hơn ở các sao lùn nâu", Kelyn Allers, tác giả chính của nghiên cứu từ Đại học Bucknell, cho biết trong một tuyên bố.
Theo các nhà thiên văn học, nghiên cứu mới nhất có thể có ý nghĩa quan trọng cho thấy kỹ thuật mới này có thể được sử dụng để đo gió trên các sao lùn nâu khác và thậm chí một số ngoại hành tinh, đưa ra ánh sáng mới về sự hiểu biết của chúng ta về thế giới xa xôi.
"Điều khiến tôi phấn khích là chúng tôi đã chứng minh rằng bạn có thể sử dụng kỹ thuật này trước đây chỉ được sử dụng trong hệ mặt trời của chúng ta và áp dụng nó cho các vật thể ở xa. Thật tuyệt!" Williams nói. "Trong khi phép đo đầu tiên này loại trừ một số lý thuyết bất thường, tôi rất phấn khích về triển vọng cho tương lai."
"Chúng tôi đã chỉ ra rằng kỹ thuật này hoạt động, và bây giờ chúng tôi có thể bắt đầu áp dụng nó cho nhiều đối tượng hơn và cố gắng để có được những con số chính xác hơn. Điều gì sẽ thực sự thú vị nhưng chắc chắn sẽ là một chặng đường dài để áp dụng nó vào ngoại hành tinh Các sao lùn nâu Các phép đo cần thiết sẽ rất khó khăn, bởi vì các ngoại hành tinh không chỉ mờ hơn các sao lùn nâu, mà chúng còn nằm ngay cạnh các ngôi sao mẹ sáng lớn của chúng. Nhưng các nguyên tắc là như nhau và chúng tôi nghĩ rằng chúng ta ' một ngày nào đó sẽ có thể làm điều đó ", ông nói.
Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể đo tốc độ gió trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng một cách tiếp cận mới lạ đã cho phép một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế thực hiện những điều mà trước đây không ai có thể làm được, theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science .
"Mặc dù từ lâu chúng ta đã có thể trực tiếp thăm dò khí quyển và gió của các cơ thể trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta đã phải phỏng đoán chúng giống như thế nào trong các loại cơ thể khác, và nếu có một điều chúng ta đã học được từ Nghiên cứu của chúng tôi về các cơ quan ngoài hệ mặt trời cho đến nay, đó là những phỏng đoán chính của chúng tôi thường bị sai, "Peter Williams, một tác giả của nghiên cứu của Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, cho biết trong một tuyên bố.
ĐỌC THÊM
Sao chổi ATLAS có lẽ sẽ không nhìn thấy được từ trái đất bằng mắt thường
Iron Rain có thể rơi vào Exoplanet nóng bỏng này
'Bộ lạc thiên hà' ăn thịt người mà hàng xóm tiết lộ trong bức ảnh ngoạn mục
"Kỹ thuật mới này mở ra cách hiểu rõ hơn về hành vi của khí quyển không giống với bất kỳ thứ gì tìm thấy trong hệ mặt trời của chúng ta", ông nói.
Nhóm nghiên cứu đã có thể đo tốc độ gió trên một sao lùn nâu có tên là 2MASS J1047 + 21 nằm cách Trái đất khoảng 33 năm ánh sáng. Nó có kích thước gần giống với Sao Mộc nhưng lớn hơn 40 lần.
Họ đã làm điều này bằng cách kết hợp các quan sát vô tuyến từ đài quan sát và quan sát hồng ngoại của Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA.
"Để thử đo, chúng tôi cần nghiên cứu một sao lùn nâu có hai đặc điểm đặc biệt: nó cần có độ biến thiên có thể đo được ở các bước sóng hồng ngoại, và nó cần phải là một nguồn phát xung của sóng vô tuyến. Nếu bạn đi qua những gì chúng ta Hiện tại đã biết từ các quan sát trước đây, mọi thứ trở nên khá rõ ràng, 2MASS 1047 + 21 là một trong những mục tiêu hàng đầu để thử, "Williams nói với Newsweek .
Sao lùn nâu đôi khi được gọi là "ngôi sao thất bại" vì chúng nặng hơn các hành tinh, nhưng không đủ lớn để tạo ra các loại phản ứng nhiệt hạch trong lõi của chúng tạo ra sức mạnh cho các ngôi sao thực sự.
"Vì chúng ta không có bất kỳ ví dụ nào về [sao lùn nâu] ngay trong hệ mặt trời của chúng ta, có rất nhiều điều mà chúng ta không hiểu về chúng. Điều này khiến chúng thú vị với chúng ta!" Williams nói với Newsweek .
Nhưng mặc dù thiếu kiến thức, các nhà khoa học nghĩ rằng sao lùn nâu có chung nhiều đặc điểm quay và khí quyển giống như các hành tinh khí khổng lồ, như Sao Mộc và Sao Thổ trong hệ mặt trời của chúng ta.
Đối với những thế giới tương đối gần này, các nhà thiên văn học có thể xác định tốc độ của gió trong khí quyển của họ bằng cách so sánh sự chuyển động của các đám mây với phát xạ vô tuyến do sự quay của nội thất của chúng. Do các sao lùn nâu dự kiến sẽ chia sẻ một số điểm tương đồng với người khổng lồ khí, nên nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh kỹ thuật này để sử dụng cho sao lùn nâu ở xa.
"Các sao lùn nâu có bầu khí quyển nhưng chúng khá khác biệt so với Trái đất, chúng có thể được bao phủ hoàn toàn trong các đám mây được tạo ra từ một số hóa chất khác nhau, không chỉ là nước", Williams nói với Newsweek . "Mặc dù các sao lùn nâu ở quá xa để chúng ta chọn ra các đám mây riêng lẻ khi chúng ta quan sát chúng, chúng ta vẫn có thể đo được một nhóm mây mất bao lâu để tạo một vòng quanh bầu khí quyển, trung bình. Thời gian vòng này phụ thuộc vào hai mọi thứ rất nhanh, bản thân sao lùn nâu quay nhanh như thế nào và gió thổi nhanh như thế nào. "
"Trong dự án này, chúng tôi đã đo thời gian vòng này và muốn tìm ra tốc độ gió. Để thực hiện điều này, chúng tôi cần một phép đo khác: sao lùn nâu quay nhanh như thế nào. Hóa ra ở một số sao lùn nâu có thể đo được tốc độ quay này bằng cách phát hiện các sóng vô tuyến mà chúng phát ra: trong trường hợp phù hợp, chúng ta quan sát một xung sóng vô tuyến mỗi khi sao lùn nâu quay, "ông nói.
sao lùn nâu, từ trường
Quan niệm của nghệ sĩ về một sao lùn nâu và từ trường của nó.
BILL SAXTON, NRAO / AUI / NSF
Điều này là do sóng vô tuyến đến từ các hạt năng lượng cao bị mắc kẹt trong từ trường của sao lùn nâu và từ trường của nó bắt nguồn từ sâu bên trong của nó giống như Trái đất, nơi không có "gió" để thay đổi phép đo.
Bằng cách lấy chênh lệch về thời gian đám mây đùi và thời gian xung radio, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng thế giới xa xôi đặc trưng tốc độ gió cao với tốc độ trung bình 660 mét mỗi giây, hoặc xung quanh 1.450 dặm một giờ, mặc dù số giữa khoảng 600 và 2.200 mph tất cả có thể phù hợp với dữ liệu có sẵn.
Theo các nhà nghiên cứu, những cơn gió này quất xung quanh sao lùn nâu "về phía đông", có nghĩa là bầu khí quyển đang quay nhanh hơn so với bên trong giống như Jupiter. Phát hiện này phù hợp với hầu hết các lý thuyết về sao lùn nâu mà các nhà khoa học chưa thể xác nhận cho đến bây giờ.
Mặc dù có nhiều điểm tương đồng với Sao Mộc, nhưng tốc độ gió trên 2MASS 1047 + 21 cao hơn nhiều so với người khổng lồ khí nơi gió "chỉ" đạt tốc độ khoảng 230 dặm / giờ.
"Điều này đồng ý với lý thuyết và mô phỏng dự đoán tốc độ gió cao hơn ở các sao lùn nâu", Kelyn Allers, tác giả chính của nghiên cứu từ Đại học Bucknell, cho biết trong một tuyên bố.
Theo các nhà thiên văn học, nghiên cứu mới nhất có thể có ý nghĩa quan trọng cho thấy kỹ thuật mới này có thể được sử dụng để đo gió trên các sao lùn nâu khác và thậm chí một số ngoại hành tinh, đưa ra ánh sáng mới về sự hiểu biết của chúng ta về thế giới xa xôi.
"Điều khiến tôi phấn khích là chúng tôi đã chứng minh rằng bạn có thể sử dụng kỹ thuật này trước đây chỉ được sử dụng trong hệ mặt trời của chúng ta và áp dụng nó cho các vật thể ở xa. Thật tuyệt!" Williams nói. "Trong khi phép đo đầu tiên này loại trừ một số lý thuyết bất thường, tôi rất phấn khích về triển vọng cho tương lai."
"Chúng tôi đã chỉ ra rằng kỹ thuật này hoạt động, và bây giờ chúng tôi có thể bắt đầu áp dụng nó cho nhiều đối tượng hơn và cố gắng để có được những con số chính xác hơn. Điều gì sẽ thực sự thú vị nhưng chắc chắn sẽ là một chặng đường dài để áp dụng nó vào ngoại hành tinh Các sao lùn nâu Các phép đo cần thiết sẽ rất khó khăn, bởi vì các ngoại hành tinh không chỉ mờ hơn các sao lùn nâu, mà chúng còn nằm ngay cạnh các ngôi sao mẹ sáng lớn của chúng. Nhưng các nguyên tắc là như nhau và chúng tôi nghĩ rằng chúng ta ' một ngày nào đó sẽ có thể làm điều đó ", ông nói.
Nhận xét
Đăng nhận xét