коричневый карлик с атмосферой, состоящей из газопылевых облаков

Загадка облаков Юпитера и Сатурна раскрыта благодаря древнему коричневому карлику

В атмосфере древнего коричневого карлика впервые найден силан — молекула, которую десятилетиями искали на газовых гигантах. Эта находка раскрывает тайны формирования облаков и химии планет, возникших в условиях ранней Вселенной.
Автор Наука Mail
коричневые карлики
Коричневые карлики массивнее планет, но не настолько, как звезды. В среднем их масса составляет от 13 до 80 масс Юпитера. Коричневый карлик становится звездой, если давление в его ядре достигает достаточно высокого уровня для начала термоядерного синтезаИсточник: NASA

Коричневые карлики занимают промежуточное положение между звездами и планетами. Их масса слишком велика, чтобы считать их планетами, но недостаточна для запуска термоядерных реакций, которые делают звезды настоящими светилами. Один из самых необычных представителей этого класса — объект с неофициальным названием «Авария». Его случайно обнаружили в 2020 году в рамках гражданского проекта Backyard Worlds: Planet 9.

Необычный профиль излучения «Аварии» настолько выбивался из привычного, что астрономы подключили два самых мощных инструмента современной науки — чилийский телескоп «Джемини-Юг» и космический телескоп «Джеймс Уэбб». Первая серия наблюдений с помощью «Джемини-Юг» позволила зафиксировать крайне слабое инфракрасное свечение, и эти данные легли в основу исследования, опубликованного в журнале Nature. Под руководством астронома Аарона Мейснера из NOIRLab команда рассчитала экспозиции для «Джеймса Уэбба» и получила детальные сведения о составе атмосферы загадочного объекта.

коричневый карлик с атмосферой, состоящей из газопылевых облаков
Атмосфера коричневого карлика «Авария» содержит силан, который предсказывали модели, но так и не находили в реальностиИсточник: NASA

Именно «Джеймс Уэбб» принес главный сюрприз. В атмосфере «Аварии» удалось впервые обнаружить силан — соединение кремния и водорода (SiH₄). Эту молекулу десятилетиями предсказывали теории как ключевой элемент для объяснения образования облаков на газовых гигантах, но до сих пор ее не находили ни у Юпитера и Сатурна, ни у сотен других коричневых карликов и экзопланет.

Возраст «Аварии» оценивается в 10−12 млрд лет — она сформировалась почти сразу после рождения галактики. Тогда Вселенная состояла главным образом из водорода и гелия с примесями кремния. Именно эти условия объясняют, почему силан оказался доступен в атмосфере объекта: кремний связывался с водородом, образуя легкие молекулы, способные подниматься в верхние слои. В более «молодых» мирах, таких как Юпитер, кремний соединяется с кислородом, образуя тяжелые соединения, которые уходят вглубь атмосферы и остаются недосягаемыми для телескопов.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что бактерия выжила в космосе и может производить кислород на Марсе.