С помощью космического телескопа им. Джеймса Уэбба астрономы впервые напрямую подтвердили, что водяные облака на небесном теле за пределами Солнечной системы меняют свою толщину со временем. Работа команды под руководством Бриттани Майлс из Университета Аризоны была опубликована в издании The Astrophysical Journal.
“Уэбб” наблюдал один из самых холодных бурых карликов WISE 0855, который находится всего в 7,5 световых годах от Земли. Температура его атмосферы составляет около -8°C, а масса примерно вдвое превышает массу Юпитера при почти таком же размере. Бурые карлики занимают промежуточное положение между планетами и звёздами: они недостаточно массивны для устойчивого термоядерного синтеза водорода в ядре и излучают остаточное тепло, сохранившееся после формирования.
Телескоп собирал спектры света WISE 0855 каждые 15 минут в течение 11 часов наблюдений. Это позволило проследить за изменениями атмосферы по мере вращения объекта. Выяснилось, что в ней протекают два основных процесса – водяные облака на больших высотах меняют свою толщину, а газы – угарный и фосфин – образуясь глубоко в атмосфере, поднимаются в её верхние слои под действием конвекции. Подобный последнему процесс протекает и на Юпитере.
Ценность открытия в том, что раньше подобные изменения облаков было сложно отделить от колебаний температуры и химического состава, поскольку прежние телескопы не позволяли наблюдать эти процессы независимо друг от друга; а сейчас “Уэбб” позволил следить за ними в реальном времени.
Кроме того, такие данные помогают изучать атмосферные процессы, которые могут быть общими для бурых карликов и газовых экзопланет-гигантов. В будущем команда планирует продолжить работу с “Уэббом”, чтобы уточнить детали вращения WISE 0855 и разобраться в трёхмерном движении вещества в его атмосфере.