Облака над звездой

Автор: Maks Ноя 3, 2022

Да, такое тоже бывает. Хотя представить себе подобное очень и очень трудно. Ведь звезда — раскаленный объект, а облака состоят из охлажденного пара. Даже если это не водяной пар, как на Земле, а пар серной кислоты, как на Венере (который имеет гораздо более высокую температуру), никакое облако не продержится над поверхностью звезды и доли секунды.

Однако из каждого правила бывают исключения. Если звезда не совсем звезда, а нечто среднее между звездой и планетой, да и облака не совсем пар, а «взвесь» крошечных частиц кремния, то…

Знакомьтесь: коричневый карлик

Откуда же берутся такие то ли звезды, то ли планеты?

Оттуда же, откуда и обычные звезды — из газопылевых облаков, называемых звездными колыбелями.

Звездная колыбель, как правило, в десятки тысяч раз больше, чем наша Солнечная система, и в миллионы раз массивнее. Она может миллиарды лет вращаться вокруг какой-нибудь галактики, пока не произойдет необходимое для начала «родовой деятельности» происшествие. Это может быть столкновение с другой звездной колыбелью, прохождение через плотный рукав спиральной галактики или ударная волна от взрыва расположенной поблизости Сверхновой.

Тогда в колыбели начинается гравитационный коллапс, то есть стремительное сжатие. Газопылевое облако распадается на части; некоторые из них сохраняют облачную структуру, другие же образуют сгустки. Газ в таких сгустках нагревается по мере сжатия и превращается в плотную, вращающуюся вокруг своей оси сферическую протозвезду.

Если температура внутри протозвезды достигнет десяти миллионов градусов, в ядре начнется термоядерный синтез — превращение водорода в гелий. Внутри новорожденной звезды установится гидростатическое равновесие, дальнейшее сжатие прекратится. Звезда станет стабильной и начнет светиться.

Со временем вокруг такой звезды смогут образоваться планеты, а на планетах — зародиться жизнь.

Но бывает и иначе. Не всякая протозвезда выходит из звездной колыбели ярким светилом. Если температура в недрах протозвезды не дотягивает до температуры начала термоядерного синтеза, то она «съеживается» до размеров карлика и приобретает коричневый цвет.

Жизнь такой «недозвезды» коротка и печальна. Коричневый карлик слишком тускл и холоден, чтобы освещать и обогревать окружающее пространство и свои планеты (даже если они у него есть). Его внутренней энергии, не дотягивающей до полноценного термоядерного синтеза, едва хватает на превращение водорода в дейтерий. Но и эти жалкие крохи полностью истощаются за какой-нибудь смехотворный, по космическим масштабам, срок в сотню миллионов лет. Карлик постепенно темнеет, остывает и из коричневого превращается в черный.

Поэтому шансы найти жизнь на планетах коричневого карлика практически равны нулю. Даже если она там и попытается зародиться, то не успеет эволюционировать выше уровня микроорганизмов.

И все же коричневые карлики вызывают у ученых огромный интерес.

Звезда или планета?

Прежде всего, конечно же, своей неопределенной «классовой принадлежностью». Звездой или планетой следует считать коричневого карлика?

Ожесточенные споры на эту тему начались сразу после обнаружения первых коричневых карликов. Из-за их тусклости и относительно малых размеров это было не так-то просто; вплоть до 1994 года само существование этих карликов подвергалось сомнению.

В 1994-м наконец открыли объект, принадлежность которого к коричневым карликам была признана всеми астрономами. На расстоянии 19 световых лет от Солнца, в созвездии Зайца, была найдена звездная пара Глизе 229 А-В. Первый компонент, Глизе 229 А, оказался обычной маленькой звездой; зато второй, Глизе 229 В, — настоящим коричневым карликом. Орбитальный телескоп Хаббл, самый мощный в те времена, принес следующую любопытную информацию: по массе это звезда (в точности не определить, но не менее 20 масс Юпитера), а по температуре поверхности — планета. 700-900 градусов — разве это температура для звезды?

(Для сравнения: температура поверхности нашего Солнца равна 5500-6000 градусов.)

Такое необычное сочетание основных характеристик было присуще и другим, обнаруженным позднее, коричневым карликам. Астрономы ломали копья в ожесточенном споре о том, к какому классу относятся эти загадочные объекты. Наконец, в 2006 году Международный астрономический союз (MAC) договорился считать звездами «массивные самосветящиеся объекты сферической формы, состоящие из газа или плазмы, в котором происходили, происходят или будут происходить термоядерные реакции».

Сторонники звездной природы коричневых карликов воспряли духом.

Коричневый карлик, безусловно, самосветящийся, хотя и тусклым коричневым светом, сферический объект. Масса многих известных к тому времени карликов превышала 12 с половиной масс Юпитера — что было тоже важно, так как для термоядерного синтеза необходима не только высокая температура, но и сильная гравитация. Возможно, в недрах таких карликов все же происходит (происходила или будет происходить) пусть и самая слабая термоядерная реакция; если это так, то они — звезды.

Очень необычные. Очень редкие. Очень интересные. Хотя бы тем, что на них может происходить нечто, свойственное скорее планетам, чем «горячим шарам из плазмы». К примеру, в небе над ними могут появляться облака.

На крыльях Ворона

Коричневый карлик. ОблакаОдин из таких коричневых карликов был найден совсем недавно (в сентябре 2022-го) в созвездии Ворона. Относительно недалеко от нас, на расстоянии 70 световых лет, расположена тройная звездная система VHS 1256-1257, украшающая, подобно крошечному рубину, одно из «вороновых крыльев».

В этой системе две тускло-красные звезды и один коричневый карлик, которого противники «звездной принадлежности» упорно называют экзо-планетарным объектом.

Карлику VHS 1256-1257 b это, впрочем, безразлично. Вот уже месяц он греется в лучах славы у земных астрономов из-за невероятного, ранее казавшегося невозможным, явления — толстого слоя облаков в метановой атмосфере. Хотя и по другим параметрам он мог бы претендовать на отношение к себе как к звезде; он достаточно массивен (примерно 19 масс Юпитера) и горяч (температура поверхности 2600 градусов).

Этого достаточно, чтобы иметь в недрах если не полноценный термоядерный синтез водорода в гелий, то хотя бы превращение водорода в более тяжелый изотоп — дейтерий.

Но главное, конечно, наличие облаков. И атмосферы.

У VHS 1256-1257 b имеется плотная протяженная атмосфера из метана, угарного и углекислого газа и даже водяных паров. В верхних слоях атмосферы не так жарко; там даже могли бы существовать какие-нибудь примитивные формы жизни, довольствующиеся капельками воды и обходящиеся без свободного кислорода. А когда эти формы уставали бы от парения в атмосфере, они вполне могли бы отдыхать на каменных облаках.

И это не шутка. Данные орбитального телескопа «Джеймс Уэбб» свидетельствуют о том, что облака в атмосфере VHS 1256-1257 b состоят из крошечных, размером с микрон (1 микрон равен 1 миллионной доле метра) силикатных зерен. Зерна соединяются в достаточно длинные «цепочки» и образуют устойчивую волокнистую структуру облака. Эти облака, должно быть, очень красиво сверкают в лучах родного светила и его красных собратьев; большую часть зерен в облаках составляют зеленый форстерит (силикат магния) и прозрачный кварц.

Астрономы, оставив на время споры о звездной или планетарной принадлежности коричневых карликов, ждут от них новых впечатляющих сюрпризов.

Ольга СТРОГОВА

  Рубрика: Гениальные изобретения 143 просмотров

Предыдущая
⇐ ⇐
⇐ ⇐
Следущая
⇒ ⇒
⇒ ⇒

https://zagadki-istorii.ru

Домой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

SQL запросов:48. Время генерации:0,206 сек. Потребление памяти:9.29 mb