Загадочный мир SIMP-0136: на этой бродячей планете происходит невероятное

Астрономы из Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия) наблюдали редчайшее явление — полярное сияние на одинокой субзвёздной планете SIMP-0136, не вращающейся вокруг звезды. Объект, находящийся всего в 21 световом годе от Земли, стал сенсацией: до сих пор считалось, что подобные световые эффекты возможны только при взаимодействии с солнечным ветром.

Открытие было сделано с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" (JWST) и опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics. Исследование уже называют первым в истории "метеорологическим бюллетенем" для объекта за пределами Солнечной системы.

Что известно о загадочном мире SIMP-0136

SIMP-0136 — это коричневый карлик, промежуточный тип небесного тела между звездой и планетой-гигантом. Он примерно в 15 раз массивнее Юпитера, но слишком лёгок, чтобы в его ядре происходило термоядерное слияние дейтерия. По сути, это "несостоявшаяся звезда", бродящая в космосе в одиночестве.

Возраст объекта оценивается примерно в 200 миллионов лет, что по космическим меркам делает его очень молодым. Благодаря внутреннему теплу, оставшемуся после формирования, SIMP-0136 продолжает излучать в инфракрасном диапазоне, оставаясь видимым для телескопов.

День на этом теле длится всего 2,4 часа - объект вращается с огромной скоростью, а его яркость периодически меняется. Именно эта переменность привлекла внимание астрономов: колебания света указывали на активные процессы в атмосфере.

Как телескоп "Джеймс Уэбб" помог раскрыть тайну

Используя сверхточные инструменты телескопа JWST, команда дублинских учёных смогла проследить малейшие изменения в инфракрасной яркости SIMP-0136. Анализ показал, что атмосфера объекта нагревается изнутри - вероятно, из-за мощных магнитных взаимодействий, вызывающих полярное сияние.

По словам руководителя проекта, астрофизика Эверта Наседкина, это "одни из самых точных измерений атмосферы экзопланетарного объекта, выполненных на сегодняшний день". Он подчёркивает, что наблюдение "прямо зафиксировало изменения в физических свойствах атмосферы в реальном времени".

Полярные сияния вне Солнечной системы

Полярное сияние обычно возникает, когда заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с магнитным полем планеты. На Земле это зрелище окрашивает небо в зелёные и фиолетовые оттенки. Однако SIMP-0136 не имеет звезды, от которой мог бы исходить поток частиц.

Учёные предполагают, что в данном случае источником энергии стали внутренние магнитные процессы, аналогичные тем, что происходят на Юпитере. Эти процессы вызывают электрические токи, ионизирующие атмосферу и создающие световые вспышки — космическое сияние в абсолютной тьме.

Наблюдаемое повышение температуры верхних слоёв атмосферы также объясняет редкое явление — температурную инверсию: верхние слои оказываются горячее нижних, что противоречит привычным земным условиям.

Атмосфера: облака из песка и ветер без конца

Один из самых любопытных результатов исследования — постоянство облачного слоя. На Земле облака формируются из воды, льда или пыли, и их движения меняются под действием ветров. Но в атмосфере SIMP-0136 облака состоят из крошечных зерен силикатов - по сути, песка, распылённого в газовой среде.

Такая необычная химия делает атмосферу плотной и устойчивой. Даже при высокой динамике вращения и потоках энергии облака остаются равномерно распределёнными. Это говорит о существовании уникальной термодинамической структуры, не похожей ни на одну из известных нам планетных систем.

Почему SIMP-0136 остаётся горячим без звезды

Обычно планеты, не вращающиеся вокруг звёзд, быстро остывают. Но SIMP-0136 продолжает излучать тепло. Причина — его молодость и массивность: энергия, выделившаяся при формировании, ещё не рассеялась. Кроме того, магнитные поля и атмосферные токи могут способствовать удержанию тепла и перераспределению энергии в верхних слоях.

По словам астрофизика Кэтрин Тротт из Международного центра радиоастрономических исследований, данные JWST исключают прежние "холодные модели реионизации", предполагающие пассивное остывание. "Мы видим, что даже изолированные тела могут сохранять внутреннее тепло благодаря магнитным и химическим процессам", — отмечает она.

Значение открытия для науки

SIMP-0136 — уникальный "тестовый полигон" для изучения экзопланет-гигантов. Он помогает понять:

• как формируются и эволюционируют атмосферы без звёздного влияния;

• как взаимодействуют магнитные поля и плазменные потоки;

• и можно ли подобные процессы наблюдать на планетах вне Солнечной системы.

По словам исследователей, полученные данные станут эталоном для будущих миссий, таких как Extremely Large Telescope (ELT) и Habitable Worlds Observatory (HWO), которые будут искать потенциально обитаемые миры.

Исторический контекст: путь от "несостоявшихся звёзд” к экзопланетам

Коричневые карлики были впервые обнаружены в конце 1990-х годов. Эти объекты заполняют пробел между звёздами и планетами: они достаточно массивны, чтобы сжать водород, но не способны поддерживать стабильное горение.

Поначалу астрономы рассматривали их как "ошибки звёздной эволюции". Однако с появлением мощных телескопов, таких как Spitzer, Hubble и теперь JWST, стало ясно, что карлики играют ключевую роль в понимании формирования планетных систем и динамики молодых миров.

Перспективы будущих исследований

Команда Тринити-колледжа продолжит наблюдения SIMP-0136, чтобы определить, насколько стабильна активность сияний и как быстро изменяется структура облаков. В планах — спектральный анализ в разных диапазонах, чтобы уточнить химический состав атмосферы.

Полученные результаты могут помочь моделировать погоду на экзопланетах, где присутствуют схожие температурные условия. В перспективе это приблизит астрономов к главной цели — пониманию того, какие из миров за пределами Солнечной системы способны поддерживать жизнь.

FAQ — часто задаваемые вопросы

❓ Что такое коричневый карлик?
Это объект, масса которого больше, чем у планеты, но меньше, чем у звезды. В его ядре не происходят стабильные термоядерные реакции.

❓ Почему SIMP-0136 называют "планетой-бродягой”?
Потому что он не привязан к звезде и движется по галактике свободно, как одинокий странник.

❓ Что делает наблюдение JWST уникальным?
Телескоп способен фиксировать минимальные изменения яркости и температуры, позволяя изучать атмосферу на расстоянии десятков световых лет.

❓ Можно ли наблюдать SIMP-0136 с Земли?
Нет, объект слишком тусклый для обычных телескопов. Его видно только в инфракрасном диапазоне.

❓ Есть ли другие подобные объекты?
Да, астрономы уже выявили несколько кандидатов на роль "плавающих планет", но SIMP-0136 остаётся самым изученным.