Открытие сделано при помощи лучших телескопов — «Хаббла» и инфракрасного «Гершеля».
Коричневые карлики — это своего рода недозвезды. Они значительно больше Юпитера, однако их массы все еще не хватает для того, чтобы сжать ядро до того давления и температуры, при которых начинаются термоядерные реакции.
Коричневые карлики светятся, но лишь за счет выделившегося при гравитационном сжатии газового шара тепла; свечение это имеет практически ту же природу, что и свечение раскалившегося докрасна от работы механизма, огромная масса небесного тела позволяет растянуть остывание на миллионы лет.
Исследователи из университета Аризоны обнаружили, что коричневый карлик с труднопроизносимым каталожным номером 2MASSJ22282889-431026 (кстати, сравните с обычными звездами: HD110411) периодически меняет свой блеск, демонстрируя полуторачасовые циклы. Что в общем-то вполне понятно: объект вращается, а одна из его сторон вполне может быть менее яркой, чем другая. На Юпитере же есть Большое Красное пятно, что мешает сформироваться какому-нибудь подобному вихрю на 2MASS-как-его-там?
Но когда ученые сопоставили результаты наблюдений в разных диапазонах, то они обнаружили что колебания блеска происходят в противофазе. То есть когда «Хаббл», способный видеть ближнее инфракрасное излучение (длина волны 1,25 мкм, примерно вдвое больше видимого красного цвета) регистрировал максимум — «Спитцер», матрица которого фиксирует 4,5 мкм излучение, замечал практически минимум яркости. Как объяснить эту загадку?
На самом деле ее решение требует фактически лишь азов квантовой теории излучения, едва ли не на уровне школьного курса. Из квантовой теории известно, что чем сильнее нагрето тело, тем меньше длина волны испускаемого им излучения: следовательно, «Хаббл» видел более нагретые участки, чем «Спитцер».
Если предположить, что атмосфера коричневого карлика состоит из нескольких слоев с разной температурой и иногда верхние, холодные, слои перекрывают более горячие какими-нибудь облаками — все встает на свои места. И, кстати, это не просто одно из возможных объяснений, это еще и то объяснение, которое хорошо согласуется с наблюдениями Юпитера или Сатурна.
Наши планеты-гиганты, конечно, попрохладнее (на 2MASSJ22282889-431026 от 600 до 700 градусов Цельсия), но радикальным образом физика атмосферы от этого меняться не должна.
«То, что мы видим, — рассказывает Адам Сноумен, один из авторов исследования, — это указание на сложноорганизованную систему облаков, что-то вроде Большого Красного пятна на Юпитере, только еще больше».