С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» учёные впервые получили подробные данные об атмосфере коричневого карлика SIMP-0136 — объекта возрастом около 200 миллионов лет, совершающего полный оборот вокруг своей оси всего за 2,4 часа.
Этот изолированный карлик, обнаруженный в 2006 году, находится примерно в 20 световых годах от Солнца. В отличие от большинства подобных объектов, он не связан с какой-либо звездой и движется по межзвёздному пространству в одиночку. Его масса составляет около 15 масс Юпитера, а температура поверхности варьируется от 830°C до 980°C. Благодаря отсутствию звёздного партнёра и заметным колебаниям яркости в инфракрасном и радиодиапазоне, SIMP-0136 стал идеальной моделью для изучения атмосфер гигантских экзопланет.
Международная команда под руководством Эверта Наседкина из Тринити-колледжа (Дублин) впервые провела наблюдение атмосферы объекта в реальном времени, используя спектрографы NIRSpec и MIRI на борту «Уэбба». Исследование выявило резкое повышение температуры в верхних слоях — на 250°C, что, по мнению учёных, связано с проявлением полярных сияний. Результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
Что ещё интересного?
За 3,4 часа вращения SIMP-0136 было получено около 6300 спектров с временным разрешением от 1,8 до 19 секунд. Это позволило зафиксировать даже минимальные изменения яркости — всего 2,5% — и точно определить их химическую и температурную природу.
В атмосфере карлика обнаружены следы десяти молекул, включая воду, угарный и углекислый газ, метан, аммиак и сероводород. Концентрации метана и CO₂ оказались вне химического равновесия, что указывает на активное вертикальное перемешивание. Сероводорода было много, а фосфин практически отсутствовал. Для сравнения: в атмосфере другого карлика — WISE‑0458 — ранее находили цианистый водород и ацетилен.
Главным фактором температурной инверсии исследователи назвали процессы в глубинных слоях атмосферы, а не облачные образования, как предполагалось ранее. Хотя колебания температуры были минимальными — от 973°C до 978°C — они существенно влияли на химический состав, особенно на концентрации CO₂ и H₂S. Также подтверждено наличие силикатных облаков, однако их распределение оказалось стабильным и не связано с изменениями яркости.
Это исследование стало первым подробным климатическим анализом блуждающего коричневого карлика и показало, что возможности «Джеймса Уэбба» позволяют изучать не только отдельные спектры, но и трёхмерную структуру атмосфер удалённых объектов — от химического состава до температурных слоёв.
