• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.02.2025, 10:13
Любовь С.
449

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.
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
6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

6 февраля, 16:36
ФизТех

Ученые из МФТИ, НИУ ВШЭ и ОИВТ РАН показали, что жидкость может перейти в стеклообразное состояние под действием давления. Эта работа не только раскрывает механизм перехода, заполняя пробелы в фундаментальных вопросах физики, но и предлагает подход, с высокой точностью моделирующий поведение материалов в экстремальных условиях.

6 февраля, 16:16
Александр Березин

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

5 февраля, 13:02
СГМУ им. В.И. Разумовского

Специалисты УКБ №1 имени С.Р. Миротворцева СГМУ имени В.И. Разумовского провели успешное эндоскопическое удаление крупного кровоточащего новообразования толстой кишки у ребенка без разреза, через просвет кишки.

2 февраля, 16:13
Губкинский университет

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина и Института проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) создали технологию экспресс-анализа качества природного газа. Впервые для этих целей была разработана нейросеть, что позволило определить показатели качества пробы в режиме реального времени за несколько секунд вместо 20-40 минут традиционным способом — с помощью газовой хроматографии.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно