• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.02.2025, 10:13
Любовь С.
454

В атмосфере коричневых карликов впервые нашли цианистый водород и ацетилен

❋ 5.1

С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» исследователи рассмотрели атмосферу звездной системы коричневых карликов WISE‑0458, расположенной всего в 30 световых годах от Земли, и впервые выявили в ней цианистый водород и ацетилен.

Коричневый карлик класса Т в представлении художника / © NASA/JPL-Caltech

Коричневые карлики часто называют провалившимися звездами: их масса составляет от 13 до 80 масс Юпитера, что недостаточно для запуска стабильного водородного синтеза, характерного для других светил. Формируются эти объекты из газовых облаков (то есть примерно так же, как звезды) и с течением времени остывают. Ученые разделяют коричневые карлики на четыре основных спектральных класса: M (но не выше М7), L, T, Y (приведены в порядке убывания температуры). 

В частности, максимальная температура коричневых карликов класса L не превышает 2227° C, а у самых холодных из них (класс Y) достигает 27 °C. В таких условиях в атмосферах светил могут формироваться сложные соединения, например вода (H₂O), метан (CH₄) и аммиак (NH₃), которые оставляют заметные следы в инфракрасных спектрах. 

Теперь, рассмотрев атмосферы светил системы WISE‑0458 (или WISE J045853.90+643451.9) в среднем инфракрасном диапазоне с помощью спектрографа MIRI, установленного на борту «Уэбба», авторы новой научной работы, выложенной на сервере препринтов Корнеллского университета, выявили в них цианистый водород (HCN) и ацетилен (C₂H₂). 

Отметим, оба светила изученной звездной системы относятся к одной из наиболее «холодных» категорий: их температура составляет примерно 327 °C и 227 °C соответственно. Ранее считалось, что атмосферы коричневых карликов класса Т практически идентичны. 

Исследовательская группа под руководством Элизабет К. Мэтьюз (Elisabeth C. Matthews) из Института астрономии Общества Макса Планка (Германия) проанализировала спектральные данные и ожидаемо обнаружила в них присутствие молекул воды, метана и аммика, которые создают характерные линии поглощения. 

Модель спектра WISE-0458 по данным, полученным с помощью MIRI / ©arXiv (2025).

Наличие двух редких соединений цианистого водорода и ацетилена стало сюрпризом: высокая концентрация HCN указала на сильное вертикальное перемешивание молекул в атмосфере WISE-0458, из-за чего астрономы заключили, что горячие газы из глубоких слоев атмосферы светил быстро поднимались вверх и «замораживали» химические реакции, сохраняя цианистый водород на высотах, где его можно наблюдать.

Однако объяснить высокие концентрации ацетилена в атмосфере коричневых карликов оказалось непросто, ведь стандартные модели такого не предсказывали. На Юпитере, например, C₂H₂ образуется под действием солнечного света, расщепляющего метан, но WISE-0458 не получает подобного излучения. Более того, даже максимальное перемешивание или повышенная металличность атмосферы не объясняет его присутствия в таких количествах.

Астрономы выдвинули несколько гипотез, объясняющих высокие концентрации C₂H₂, включая магнитную активность, порождающую полярные сияния, или удары молний, которые ионизируют газы и запускают необычные химические процессы. 

«Находка открывает новую эру в изучении химии таких субзвездных объектов и позволяет подробно изучить механизмы формирования и эволюции молекулярного состава не только коричневых карликов, но и экзопланет с похожими атмосферными условиями», — объяснили авторы нового исследования. 

Полученные результаты также продемонстрировали исключительные возможности «Уэбба» для исследования холодных атмосфер, в которых с высокой точностью можно выявить даже малые количества молекул. Разобраться в загадочных химических процессах, выявленных в системе WISE-0458 и уточнить данные, помогут дальнейшие исследования и наблюдения с использованием других астрономических инструментов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
13 августа, 15:06
ФизТех

Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.

15 августа, 15:28
Марк Чернов

Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.

14 августа, 16:51
Татьяна Зайцева

Если у вас есть выбор между лестницей и лифтом, выбирайте лестницу. Согласно результатам нового исследования, у людей, регулярно поднимающихся пешком по лестнице, риск скончаться от сердечно-сосудистых проблем ниже на 39%, а от любых других причин — на 24%, чем у тех, кто пользуется лестницей лишь иногда.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий