Астрономы обнаружили радиационный пояс у коричневого карлика
Он порождает радиоизлучение
Астрономы обнаружили нового кандидата во внесолнечный объект, обладающий магнитосферным радиационным поясом. Им стал ультрахолодный карлик LSR J1835+3259, порождающий вспышечное радиоизлучение за счет выбросов плазмы из пояса. Статья опубликована в журнале Science.
Ультрахолодные карлики представляют собой маломассивные звезды и субзвездные объекты спектрального класса M6 и позднее. Обычно такие объекты спокойные в радиодиапазоне, однако часть из них способны порождать радиоизлучение на гигагерцовых частотах. Предполагается, что излучение может генерироваться за счет нестабильности электронно-циклотронного мазера, которая также объясняет радиоизлучение полярных сияний на планетах. Согласно альтернативной версии, оно возникает в результате синхротронных или гиросинхротронных процессов, которые идут в короне или радиационных поясах — областях внутри магнитосферы планеты, образующих магнитную ловушку для энергетических заряженных частиц (ими обладают Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а также ультрахолодный карлик J1835+3259).
Группа астрономов во главе с Хуаном Батистой Климентом (Juan Bautista Climent) из Университета Валенсии сообщила, что обнаружила второй пример радиационных поясов вне Солнечной системы — ими обладает объект LSR J1835+3259, расположенный в 18,4 светового года от Солнца в созвездии Лиры. Он считается коричневым карликом (однако может быть и ультрахолодным карликом класса M8.5) и обладает радиусом Юпитера и периодом вращения 2,84 часа. Наблюдения за объектом велись при помощи наземного радиоинтерферометра со сверхдлинной базой EVN (European VLBI Network) в июне 2021 года.
Наблюдения за LSR J1835+3259 выявили два всплеска радиоизлучения, мощность которых на два порядка превышает полную мощность радиоизлучения сияний Юпитера. Ученые обнаружили у карлика протяженную магнитосферу со сложной морфологией, совместимой с наличием радиационного пояса. Зона излучения простирается на примерно 6,5 радиусов карлика от карлика. При этом оценочная индукция магнитного поля в радиационном поясе во время вспышек может составлять около 18 или 170 гаусс, а средняя энергия электронов — 3-8 мегаэлектронвольт (в предположении, что карлик обладает дипольным магнитным полем с индукцией 5 килогаусс в полярных областях).
Предполагается, что радиоизлучение от радиационного пояса LSR J1835+3259 возникает, когда накопленная в нем плазма не может больше удерживаться из-за быстрого вращения карлика и выбрасывается, порождая магнитные пересоединения и запуская процесс ускорения электронов.
Ранее мы рассказывали о том, как было впервые зафиксировано радиоизлучение от экзопланеты.
Планета может обладать глубинными слоями летучих веществ
Планетологи, работающие с данными зонда MESSENGER, обнаружили свидетельства существования на Меркурии слоев, богатых летучими веществами, которые простираются на глубину до несколько километров и могли образоваться на начальном этапе формирования планеты. В частности, морфология ударного бассейна Радитлади в северной части планеты делает его потенциальным ледником на основе летучих солей и органических веществ. Статья опубликована в The Planetary Science Journal. Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, что позволяло ранее считать, что его кора почти лишена летучих соединений. Эта идея была опровергнута зондом MESSENGER, который обнаружил на Меркурии области, богатые летучими веществами, серой, хлором, натрием и калием, которые относятся к поверхностному слою толщиной до десяти сантиметров. Однако летучие вещества могут залегать и на больших глубинах, на что указывают найденные впадины, со средней глубиной 24 метра, которые потенциально могли образоваться из-за процесса сублимации, а также районы с хаотическим ландшафтом. Алексис Родригес (J. Alexis P. Rodriguez) из Планетологического института США вместе с коллегами обнаружили потенциальные ледники на Меркурии. Планетологи занимались изучением двух регионов на Меркурии по данным зонда MESSENGER: ударного бассейна Радитлади (Raditladi Basin) диаметром 263 километра в северном полушарии планеты и района с хаотическим ландшафтом Северный Хаос (Borealis Chaos) в северной полярной области Меркурия. В районе кольцевого хребта внутри Радитлади и прилегающих к нему отложениях наблюдаются скопления углублений, обладающих глубинами, местами достигающими трети их общей толщины. Часть вершин хребта обладают плоской формой. На языках отложений вблизи хребта наблюдаются многочисленные кратеры, окруженные рвом, а внутренние края бассейна обладают отложениями, напоминающими оползни. Таким образом, морфология бассейна Радитлади на Меркурии имеет поразительное сходство с ледниками на Земле и Марсе и могла быть вызвана плавлением и движением вязкого материала, богатого летучими веществами (в частности, солями и органическими молекулами) и галитом, который мог быть поднят к поверхности из неглубоких слоев коры в ходе ударных процессов и в дальнейшем подвергся сублимации. Эти ледниковоподобные структуры являются не результатом действия процессов, связанных с экзосферой или с водяным льдом, а результатом протекания именно эндогенных процессов, связанных с веществами, летучими в меркурианских условиях. Еще один кольцевой ударный пик, окруженный впадинами, очертания которых похожи на те, что есть в Радитлади, наблюдаются в кратере Эминеску диаметром 125 километров. Оба кратера могли образоваться примерно миллиард лет назад. Регион Северного Хаоса демонстрирует сильную деградацию и разрывы по краям кратеров в диапазоне диаметров от 10 до 160 километров, многие кратеры сливаются во впадины. Ученые считают, что в прошлом кора здесь была богата летучими веществами, однако затем потеряла их, оставшись с магматическими породами. Это могло произойти из-за магматической активности после поздней тяжелой бомбардировки (около 3,9 миллиарда лет назад), усиления нагрева Солнцем и влияние солнечных вспышек и выбросов массы. Сами отложения, в свою очередь, могли возникнуть при коллапсе первичной атмосферы Меркурия или из остатков резервуаров с рассолом. Ранее мы рассказывали о том, как в предполагаемой пропаже вещества Меркурия обвинили солнечный ветер.
