Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) помог учёным раскрыть новые детали в строении атмосферы SIMP 0136 – одного из ближайших к Земле коричневых карликов. Международная группа учёных обнаружила, что колебания яркости этого объекта вызваны не только облачностью, как считалось ранее, но и сложным взаимодействием различных атмосферных факторов.

SIMP 0136, находящийся всего в 20 световых годах от Земли, представляет собой уникальную возможность для изучения атмосфер газовых гигантов. Его масса в 13 раз превышает массу Юпитера, а полный оборот вокруг своей оси он совершает всего за 2,4 часа. Эти характеристики делают объект идеальным для наблюдений.

 Иллюстрация объекта планетарной массы на базе, созданная на базе наблюдениях с космического телескопа «Джеймс Уэбб» и предыдущих наблюдениях телескопов «Хаббл», «Спитцер» и наземных телескопов. Источник: NASA, ESA, CSA, and Joseph Olmsted (STScI)

Используя спектрографы NIRSpec и MIRI, исследователи получили беспрецедентно детальные данные об инфракрасном излучении SIMP 0136 в диапазоне от 0,6 до 14 микрон. Наблюдения охватили два полных оборота объекта, что позволило создать сотни кривых блеска для различных длин волн.

«До сих пор у нас был лишь фрагментарный взгляд на спектр SIMP 0136. Теперь мы можем наблюдать, как весь спектр меняется буквально за минуты», – отмечает руководитель исследования Джоанна Вос из Тринити-колледжа в Дублине.

Анализ полученных данных показал, что атмосфера SIMP 0136 имеет сложную слоистую структуру. В глубоких слоях обнаружены неоднородные облака из частиц железа, выше располагаются облака из силикатных минералов. На больших высотах наблюдаются температурные колебания, возможно связанные с полярными сияниями или конвекцией горячего газа из нижних слоёв.

Особый интерес представляют вариации в содержании углеродсодержащих молекул, таких как метан и углекислый газ. «Мы видим, что химический состав атмосферы может существенно меняться как в пространстве, так и во времени», – поясняет ведущий автор исследования, Эллисон Маккарти из Бостонского университета.

Эти результаты имеют важное значение не только для понимания природы коричневых карликов, но и для будущих исследований экзопланет. Они показывают, насколько осторожными нужно быть при интерпретации единичных наблюдений атмосфер далёких объектов.

Полученные данные также послужат основой для калибровки космического телескопа «Нэнси Грейс Роман», запуск которого запланирован на 2027 год. Этот инструмент будет специализироваться на прямых наблюдениях экзопланет.

Подробнее на iXBT