天文學(xué)家已經(jīng)使用了美國國家科學(xué)基金會的卡爾·詹斯基超大型陣列(VLA)和美國宇航局的斯必澤太空望遠鏡對棕色矮星(物體質(zhì)量介于行星和恒星之間的中間物體)進行了首次風(fēng)速測量。

基于已知的太陽系中巨大的木星和土星的事實，由巴克內(nèi)爾大學(xué)的卡特琳·艾勒斯(Katelyn Allers)領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家意識到，他們可以通過結(jié)合來自VLA的無線電觀測和來自VLA的紅外觀測來測量棕矮星的風(fēng)速斯皮策。

Allers說：“當我們意識到這一點時，我們感到驚訝的是，沒有人做到這一點。”

天文學(xué)家研究了一個名為2MASS J10475385 + 2124234的棕色矮星，這個物體的大小與木星大致相同，但質(zhì)量大約是木星的40倍，距地球約34光年。褐矮星有時被稱為“失敗的恒星”，比行星還要重，但質(zhì)量不足以在其核心引起為恒星提供動力的熱核反應(yīng)。

Allers說：“我們注意到，由無線電觀測確定的木星旋轉(zhuǎn)周期不同于由在可見和紅外波長處觀測確定的旋轉(zhuǎn)周期。”

她解釋說，這種差異是因為無線電輻射是由與行星磁場相互作用的電子引起的，磁場與行星內(nèi)部的磁場根深蒂固，而紅外線則來自大氣層的頂部。大氣層的旋轉(zhuǎn)速度比行星內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)速度快，相應(yīng)的速度差異是由于大風(fēng)引起的。美國自然歷史博物館的約翰娜·沃斯說：“由于我們期望在棕矮星中使用同樣的機制，因此我們決定用射電和紅外望遠鏡來測量其旋轉(zhuǎn)速度。”

他們在2017年和2018年用Spitzer觀測了2MASS J10475385 + 2124234，發(fā)現(xiàn)其紅外亮度有規(guī)律地變化，這可能是由于其高層大氣中一些長壽命特征的旋轉(zhuǎn)所致。該團隊在2018年進行了VLA觀測，以測量物體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)周期。

就像木星一樣，他們發(fā)現(xiàn)褐矮星的大氣旋轉(zhuǎn)得比其內(nèi)部快，計算出的風(fēng)速約為每小時1425英里。這比木星的風(fēng)速(約230 mph)快得多。

Allers說：“這與預(yù)測棕矮星更高風(fēng)速的理論和模擬是一致的。”

天文學(xué)家說，他們的技術(shù)不僅可以用來測量其他褐色矮星上的風(fēng)，而且可以用來測量太陽系外行星上的風(fēng)。