天文學家首次測到棕矮星風速,發現還能測量系外行星的風

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 19 日 0:00 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


棕矮星是大小介於木星與太陽之間的星體,由於質量太小核心無法維持氫融合反應,也稱為失敗的恆星。4 月發表於《Science》期刊的論文,天文學家首次透過紅外波段和無線電的自轉週期測得大氣風速。這顆棕矮星 2MASS J10475385+2124234 距離地球 34 光年,研究團隊測到大氣風向為西向東,平均風速為每秒 660 公尺。

天文學家表示,先前研究木星在無線電與可見光和紅外波長的自轉週期不同,是因為木星的無線電輻射是電子與行星內部深處的磁場相互作用,而紅外線則是來自大氣層的頂部,所測到大氣層的旋轉速度比行星內部快,相應速度差則是大氣風引起,因此團隊期望棕矮星也能測到同樣現象。研究團隊在 2017 和 2018 年使用 NASA 史匹哲太空望遠鏡觀察棕矮星 2MASS J10475385+2124234,並發現紅外亮度有規律地變化,認為是高層大氣中壽命較長的特徵在旋轉所致。然後他們使用甚大天線陣測量棕矮星內部的旋轉週期,如同木星一樣,他們也發現 2MASS J10475385+2124234 的大氣旋轉速度比內部快,算出的風速約為每秒 660 公尺,這比木星大約每秒 100 公尺風速快多了。

團隊表示結果與理論預測相符,且此技術不僅可用於測量棕矮星,還可以測量系外行星的風,但系外行星的磁場要弱於棕矮星,因此無線電測量的頻率必須低於 2MASS J10475385+2124234 頻率。天文學家認為,此方式將可幫助我們了解棕矮星和系外行星的大氣動力學。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為棕矮星示意圖;來源:NASA/JPL-Caltech / Public domain)

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