Сравнение размеров коричневого карлика с другими космическими объектами.
Изображение NASA/ JPL-Caltech/ UCB

- Ученые предложили новую гипотезу, объясняющую происхождение коричневых карликов - объектов, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами. Статья исследователей принята к публикации в журнал The Astrophysical Journal, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Коротко об исследовании пишет New Scientist.

Масса коричневых карликов может в десятки раз превосходить массу таких планет-гигантов, как, например, Юпитер, но "не дотягивает" до массы звезд. В недрах карликов, в отличие от планет, могут происходить некоторые реакции термоядерного синтеза, однако для протекания "главной" звездной реакции превращения водорода в гелий карлики слишком холодные.

У астрономов нет единого мнения относительно происхождения коричневых карликов.
Часть специалистов полагает, что они образуются так же, как звезды - непосредственно из облаков газа и пыли. Другие ученые придерживаются мнения, что механизм формирования карликов такой же, как механизм формирования планет - то есть они появляются в результате конденсации частиц пыли и газа, обращающихся вокруг новорожденных звезд.

Авторы новой гипотезы разработали компьютерную модель, из которой следует третий механизм.
По мнению специалистов, коричневые карлики могут образовываться из-за нарушения стабильности диска вокруг звезды, вызванного близким прохождением другого светила.
В областях активного звездообразования молодые звезды находятся в стесненных "жилищных условиях",
и такой сценарий вполне возможен. Под влиянием гравитации соседнего светила более плотные участки газопылевых дисков начинают "сбиваться" еще плотнее, формируя коричневые карлики.

Как считают авторы, близкое схождение двух звезд может приводить также к появлению планет, орбиты которых сильно наклонены по отношению к экваториальной плоскости звезды. Недавно астрономы обнаружили сразу несколько таких планет.

- Недавно другой коллектив исследователей нашел самый близкий к Земле коричневый карлик.
Объект находится всего в девяти световых годах от Солнечной системы. Статья ученых принята к публикации в журнале Nature, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Объект, найденный в рамках программы UKIDSS и располагающийся на расстоянии всего 9 световых лет от Солнечной системы, получил название UGPSJ0722-05. Так как непосредственное наблюдение коричневых карликов является непростой задачей, для определения физических характеристик тела ученые обратились к компьютерному моделированию.

В результате им удалось установить, что масса объекта лежит в пределах от 5 до 30 юпитерианских, а радиус составляет от 0,09 до 0,12 солнечных. Для UGPSJ0722-05 характерна невысокая светимость, что свидетельствует об очень низкой температуре. Расчеты показывают, что она составляет 400-500 кельвинов - это делает данный карлик одним из кандидатов на звание самого холодного коричневого карлика из известных на настоящий момент (сейчас таким является объект SDSS1416+13B, температура которого
чуть ниже 500 кельвинов ).

Помимо физических характеристик карлика ученые смогли получить данные о его химическом составе. Так, выяснилось, что в атмосфере этого объекта присутствует метан и вода. Также астрофизики обнаружили, что атмосфера карлика поглощает электромагнитное излучение с длиной волны 1,25 микрометра. Исследователи предполагают, что все перечисленные факты указывают на принадлежность UGPSJ0722-05 к совершенно новому виду небесных тел.

Коричневые карлики представляют собой объекты, масса которых от 13 до 80 юпитерианских. Эти тела формируются по тому же сценарию, что и звезды - в результате сжатия облака газа под воздействием собственной гравитации. Однако масса карликов недостаточно велика, чтобы внутри них запустилась термоядерная реакция превращения водорода в гелий, которая питает обычные звезды.

ссылки:
- lenta.ru /news/2010/05/28/dwarf
- lenta.ru /news/2010/04/07/jupiter

по теме:
- Обнаружен самый холодный коричневый карлик
- Астрономы увеличили популяцию коричневых карликов
- Найден самый старый коричневый карлик в Галактике

- m.habrahabr.ru/post/89124/=z3sVgR
- solstation.com /stars2/lhs2397a.htm
- wise.ssl.berkeley.edu/gallery_brown_dwarf.
- wise.ssl.berkeley.edu/science_browndwarfs.

- Астрономы нашли пару коричневых карликов
- Астрономы заглянули в детство коричневых карликов
- У коричневых карликов обнаружили погоду
- Астрономы нашли самые молодые коричневые карлики

- Американские учёные реконструировали процесс формирования северной полярной шапки на Марсе, опираясь на данные радиолокатора SHARAD станции Mars Reconnaissance Orbiter.

Марсианская северная полярная шапка, площадью в несколько раз превосходящая Техас, представляет собой нагромождение слоёв льда и пыли, общая толщина которого доходит до трёх километров. На её изображениях выделяется так называемый Северный каньон ( Chasma Boreale) длиной в 500, шириной
до 100 и глубиной до 2 км. Некоторые исследователи считали, что причиной образования каньона стало таяние ледового щита в его нижней части, вызванное вулканической активностью; другие предполагали, что основную роль здесь сыграли полярные ветры.

Ещё одной интересной особенностью полярной шапки, обнаруженной в 1972 году на переданных аппаратом «Маринер-9» изображениях, стали впадины, которые расходятся в стороны от её центра и закручиваются по спирали. Ранее специалисты уже пытались связать появление этих впадин с тем, что при вращении планеты лёд, находящийся ближе к полюсу, движется с меньшей скоростью, чем вещество на границах шапки. Известна и сложная математическая модель естественного формирования впадин при нагреве льда солнечным излучением.

Вид северной полярной шапки Марса, диаметр которой — около 1 000 км.
Хорошо видны Северный каньон (в правой нижней части ледового щита) и впадины.
( Иллюстрация НАСА / Caltech / JPL / E. DeJong / J. Craig / M. Stetson. )

Топографические особенности полярной шапки. Карта составлена по данным лазерного
высотомера на борту аппарата Mars Global Surveyor. ( Иллюстрация НАСА / GSFC. )

- Радиолокатор SHARAD способен «разрешать» слои толщиной в 15–20 м на глубине до 1 км.
«На протяжении 40 лет учёные не могли определить точный механизм образования Северного каньона и впадин, поскольку у них не было информации о том, что находится под поверхностью шапки, — говорит Роберто Сеу ( Roberto Seu ) руководитель научной группы SHARAD.
— Теперь такие данные у нас появились».

Как оказалось, обе интересовавшие учёных структуры формировались под действием ветра, причём этот процесс растянулся на миллионы лет и проходил на фоне роста самого ледового щита.

- Данные SHARAD говорят о том, что ещё до появления современной полярной шапки на севере Марса находился меньший по размерам купол из пыли и льда с довольно крутыми склонами. Затем при смене климата были созданы условия для расширения шапки, и вокруг исходной структуры начал нарастать новый лёд. У края купола, однако, накопление льда шло медленнее, поскольку ему препятствовали катабатические ( направленные вниз по склонам ) ветры. Результатом этого стало образование Северного каньона.

Удалось также выяснить, что первые спиралевидные впадины начали выделяться лишь после того, как формирование полярной шапки было завершено примерно на 75%, а «второе поколение» впадин появилось несколько позже, в момент очередной смены климата. Хотя ледовый щит и был относительно ровным, в некоторых местах поверхность была слегка наклонена, и катабатические ветры, поднимая кристаллы льда со склонов, переносили их на некоторое расстояние, а затем, ослабевая, опускали обратно. Это привело к образованию постоянно растущих «дюн» и впадин, которые за последние два миллиона лет значительно увеличили свою глубину и продвинулись на 65 км в направлении полюса. Поскольку темп их миграции прямо связан со скоростью катабатических ветров и нарастания льда, у исследователей появляется возможность разработать более точные модели марсианского климата.

- Форма провалов объясняется тем, что воздушные потоки, составляющие катабатические ветры, отклоняются силой Кориолиса. Вследствие этого образующиеся впадины и закручиваются по спирали.

Стоит заметить, что аналогичное объяснение процессу формирования впадин дал в 1982 году сотрудник Виргинского университета Алан Хауард ( Alan Howard ), выводы которого основывались на анализе изображений поверхности, полученных аппаратами «Викинг». «У этих снимков было сравнительно
низкое разрешение, — говорит участник исследования Айзек Смит ( Isaac Smith ) из Техасского университета в Остине. — Многие не верили в то, что его гипотеза верна. Однако приведённые в его статье гипотетические поперечные разрезы полярной шапки практически идеально соответствуют
данным SHARAD» - erode.evsc.virginia.edu//howard_polar_strat_82.pdf.

Разрез ледового щита, проходящий через Северный каньон. Снизу — данные,
передаваемые SHARAD. (Иллюстрация НАСА / Caltech / JPL / E. DeJong / J. Craig / M. Stetson.)

Разрез, проходящий через впадины. Цветом показаны отдельные слои льда.
( Иллюстрация НАСА / JPL / University of Texas / Isaac Smith. )

- Топография современной ( слева ) и древней полярной шапки. Стрелками отмечены каньоны,
один из которых был заполнен, а второй сохранился до наших дней.
(Иллюстрация НАСА / JPL / University of Texas at Austin / P. Choudhary / J. Holt и SHARAD Team.)

- Результаты исследования изложены в двух статьях
- nature.com/nature/journal/v465/n7297/abs/nature09050.html и
- nature.com/nature/journal/v465/n7297/abs/nature09049.html,
- опубликованных в журнале Nature.

ссылки:
- science.compulenta.ru/534626
- jsg.utexas.edu/news/rels/052610.htm