Планетолозите разкриха нови особености на супер-Юпитерите

Космическият телескоп James Webb помогна на учените да разгадаят механизма на възникване на гигантски прахови бури върху кафяви джуджета, известни още като супер-Юпитери.

Оказа се, че тези мощни атмосферни явления, които външно напомнят Голямото червено петно на Юпитер, се формират по напълно различни и досега неизвестни закони.

Кафявите джуджета са уникален клас небесни тела, заемащи междинно място между звездите и планетите.

Масата им е твърде голяма за планета, но недостатъчна, за да поддържа в недрата си стабилни реакции на термоядрен синтез на водород – ключовата характеристика на звездите.

С течение на времето те изстиват и след милиарди години техните свойства започват да напомнят силно тези на газовите гиганти.

Онези от тях, които са десетки пъти по-масивни от Юпитер, получават неофициалното название супер-Юпитери.

Доскоро господстваше схващането, че атмосферата на кафявите джуджета е устроена по модела на Юпитер: със стабилни широтни пояси и дълготрайни циклонални структури.

Ново изследване, проведено от екип учени под ръководството на Сянюй Тан от Шанхайския университет „Цзяо Тун“ и професор Станимир Мечев от университета Западен Онтарио, опровергава тази теория.

По-рано изследователите създадоха модел на атмосферата на конкретен супер-Юпитер – VHS 1256b. Наблюденията на Webb показаха, че този обект притежава изключително силна променливост на блясъка.

Такива изменения обикновено са директен признак за глобални атмосферни процеси – гигантски бури или прахови облаци.

Моделирането е показало, че причината за явленията не са устойчиви вихри, а масивни екваториални вълни, предизвикани от температурни дисбаланси.

Механизмът, известен като „обратна връзка между излъчването и облаците“, действа по следния начин: праховите и пясъчните облаци около екватора активно поглъщат и преизлъчват енергия, локално загрявайки атмосферата.

Това поражда мащабни прахови бури, които се движат от изток на запад.

Именно движението и промените в тези бури обясняват както резките, така и плавните дългопериодични изменения в кривата на блясъка на кафявото джудже.

Ключовата разлика спрямо Юпитер се крие във физическите условия: атмосферата на суперюпитери като VHS 1256b е много по-гореща.

Тя реагира по-бързо и по-силно на радиационното нагряване от облаците, което предотвратява образуването на стабилни широтни пояси, типични за Юпитер.

Там те възникват от по-бавни турбулентни процеси в относително студена атмосфера. При супер-Юпитерите обаче доминират екваториални вълни.