棕矮星是大小介于木星与太阳之间的星体,由于质量太小核心无法维持氢融合反应,也称为失败的恒星。4月发布于《Science》期刊的论文,天文学家首次通过红外波段和无线电的自转周期测得大气风速。这颗棕矮星2MASS J10475385+2124234距离地球34光年,研究团队测到大气风向为西向东,平均风速为每秒660米。
天文学家表示,先前研究木星在无线电与可见光和红外波长的自转周期不同,是因为木星的无线电辐射是电子与行星内部深处的磁场相互作用,而红外线则是来自大气层的顶部,所测到大气层的旋转速度比行星内部快,相应速度差则是大气风引起,因此团队期望棕矮星也能测到同样现象。研究团队在2017和2018年使用NASA史匹哲太空望远镜观察棕矮星2MASS J10475385+2124234,并发现红外亮度有规律地变化,认为是高层大气中寿命较长的特征在旋转所致。然后他们使用甚大天线阵测量棕矮星内部的旋转周期,如同木星一样,他们也发现2MASS J10475385+2124234的大气旋转速度比内部快,算出的风速约为每秒660米,这比木星大约每秒100米风速快多了。
团队表示结果与理论预测相符,且此技术不仅可用于测量棕矮星,还可以测量系外行星的风,但系外行星的磁场要弱于棕矮星,因此无线电测量的频率必须低于2MASS J10475385+2124234频率。天文学家认为,此方式将可帮助我们了解棕矮星和系外行星的大气动力学。