Tror att vädret är otrevligt i vinter här på jorden? Försök att semestra på den bruna dvärgen Luhman 16B någon gång.
Två studier från denna vecka från Max Planck-institutet för astronomi baserat på Heidelberg, Tyskland, ger den första titten på de atmosfäriska egenskaperna hos en brun dvärg.
En brun dvärg är ett substellärt objekt som överbryggar klyftan mellan en högmassa-planet vid över 13 Jupiter-massor och en röd dvärgstjärna med låg massa på över 75 Jupiter-massor. Hittills har få bruna dvärgar direkt avbildats. För studien använde forskare det nyligen upptäckta bruna dvärgparet Luhman 16A & B. Vid cirka 45 (A) och 40 (B) Jupiter-massor är paret 6,5 ljusår bort och ligger i stjärnbilden Vela. Endast Alpha Centauri och Barnards Star är närmare jorden. Luhman A är en brun dvärg av L-typ, medan B-komponenten är ett T-typobjekt.
Mer till historien: Läs en "bakom kulisserna" redogörelsen för hur denna upptäckt gjordes - från förslaget till pressmeddelandet.
"Tidigare observationer har slutsatsen att bruna dvärgar har fläckiga ytor, men nu kan vi börja kartlägga dem direkt." Ian Crossfield, Max Planck Institute for Astronomy, sa i veckans pressmeddelande. "Det vi ser är förmodligen fläckig molntäcke, precis som vi ser på Jupiter."
För att konstruera dessa bilder använde astronomer en indirekt teknik känd som Doppler-avbildning. Denna metod utnyttjar de minutförskjutningar som observeras när de roterande funktionerna på brun dvärg närmar sig och avtar från observatören. Dopplerhastigheter med funktioner kan också antyda att de breddgrader som observeras liksom kroppens lutning eller lutning till vår siktlinje.
Men du behöver inte en jacka, eftersom forskare mäter vädret på Luhman 16B i området 1100 grader Celsius, med ett regn av smält järn i en övervägande väteatmosfär.
Studien genomfördes med hjälp av CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) monterad på 8-meters Very Large Telescope baserat på European Southern Observatory (ESO) Paranal observatory complex i Chile. CRIRES erhöll de spektra som var nödvändiga för att återkonstruera den bruna dvärgkarta, medan mätningar av säkerhetskopieringens ljusstyrka utfördes med hjälp av GROND (Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector) astronomiska kamera fäst på 2,2 meter teleskopet vid ESO La Silla Observatory.
Nästa observationsfas kommer att involvera avbildning av bruna dvärgar med hjälp av Spectro-Polarimetric Instrument med hög kontrast Exoplanet Research (SPHERE), som kommer att gå online på Very Large Telescope-anläggningen senare i år.
Och det kan bara inleda en ny era med direktavbildningsfunktioner på objekt bortom vårt solsystem, inklusive exoplaneter.
”Den spännande biten är att det här är bara början. Med de kommande generationerna av teleskop, och i synnerhet det 39 meter stora europeiska stora teleskopet, kommer vi förmodligen att se ytkartor över mer avlägsna bruna dvärgar - och så småningom en ytkarta för en ung jätteplanet, säger Beth Biller, forskare tidigare baserat vid Max Planck Institute och nu baserat vid University of Edinburgh. Biller's studie av paret gick ännu mer djupgående och analyserade förändringar i ljusstyrka vid olika våglängder för att kika in i den atmosfäriska strukturen hos de bruna dvärgarna på olika djup.
"Vi har lärt oss att vädermönstret på dessa bruna dvärgar är ganska komplicerat," sade Biller. "Molnstrukturen för den bruna dvärgen varierar ganska starkt som en funktion av atmosfäriskt djup och kan inte förklaras med enkellagers moln."
Papperet på brun dvärg vädermönster karta kommer ut idag den 30 januarith, 2014-utgåvan av Natur under titeln Kartlägga lappiga moln på en närliggande brun dvärg.
Det bruna dvärgparet som riktades in i studien betecknades Luhman 16A & B efter Pennsylvania State University-forskare Kevin Luhman, som upptäckte paret i mitten av mars 2013. Luhman har hittills upptäckt 16 binära system hittills. WISE-katalogbeteckningen för systemet har den mycket mer besvärliga och telefonnummer-beteckningen för WISE J104915.57-531906.1.
Vi fick upp forskarna för att fråga dem några detaljer om parets orientering och rotation.
”Rotationsperioden för Luhman 16B mättes tidigare och tittade på den bruna dvärgens globalt genomsnittliga ljusstyrka förändras under många dagar. Luhman 16A verkar ha ett jämnt tjockt molnskikt, så det uppvisar ingen sådan variation och vi vet ännu inte dess period, ”berättade Crossfield Space Magazine. ”Vi kan uppskatta lutningen på rotationsaxeln eftersom vi vet rotationsperioden, vi vet hur stora bruna dvärgar är, och i vår studie mätte vi den” projicerade ”rotationshastigheten. Från detta vet vi att vi måste se den bruna dvärgen nära ekvatorn-på. ”
De konstruerade kartorna motsvarar en otroligt snabb rotationsperiod på knappt 6 timmar för Luhman 16B. För sammanhanget snurrar planeten Jupiter - en av de snabbaste rotatorerna i vårt solsystem - en gång var 9,9 timme.
"Rotationsperioden för Luhman 16B är känd från 12 nätter med övervakning av variationer," berättade Biller Space Magazine. "Variabiliteten i B-komponenten överensstämmer med resultaten från 2013, men A-komponenten har en lägre amplitud av variation och en något annan rotationsperiod på kanske 3-4 timmar, men det är fortfarande ett mycket tentativt resultat."
Denna första kartläggning av molnmönstren på en brun dvärg är ett landmärke och lovar att ge en mycket bättre förståelse för denna övergångsklass av objekt.
Koppla detta tillkännagivande med den nyligen närliggande bruna dvärgen som fångats i en direkt bild, och det är uppenbart att en ny era av exoplanetvetenskap är över oss, en där vi inte bara kan bekräfta existensen av avlägsna världar och subellära objekt, utan karakterisera hur de faktiskt är.
