Автор: Дарья Колмина
"Питерские заметки", 07.11.2023:
Изотопы – это не просто химические молекулы, которые помогают узнать происхождение вина или определить возраст костей и ископаемых. Они также играют важную роль в астрономии, позволяя исследовать экзопланеты и делать выводы об их характеристиках. Например, астрономы используют соотношение изотопов углерода-12 (12C) и углерода-13 (13C) в атмосфере экзопланет для определения их орбит вокруг центральной звезды.
До сих пор научные исследователи могли измерить лишь изотопы углерода, 12C и 13C, связанные в монооксиде углерода, в атмосферах экзопланет. Недавно команда исследователей добилась успеха в обнаружении изотопологов аммиака в атмосфере холодного коричневого карлика. Опубликованный в журнале Nature отчёт описывает измерение аммиака в форме 14NH3 и 15NH3. В исследовании принимали участие астрофизики Полихронис Патапис и Адриан Глаузер, которые являются членами Департамента физики и Национального центра по исследованию планет.
Коричневые карлики представляют собой уникальный класс объектов. Они напоминают гигантские газовые планеты и служат отличной моделью для изучения газовых гигантов. В ходе своих исследований Патапис и его коллеги наблюдали коричневого карлика с названием WISE J1828, находящегося на расстоянии 32,5 световых лет от Земли в созвездии Лиры. Этот коричневый карлик слишком холоден (с эффективной температурой всего 100°C) для процесса водородного слияния и не виден невооружённым глазом. Для его наблюдения космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) был направлен на созвездие Лиры летом прошлого года.
Инфракрасный детектор, называемый Среднеинфракрасным инструментом (MIRI), установленный на борту JWST, сделал возможным обнаружение изотопологов аммиака в атмосфере WISE J1828. Спектральный анализ, проведённый Среднеразрешающим спектрометром (MRS) MIRI в диапазоне длин волн от 4,9 до 27,9 микрометров, позволил учёным наблюдать не только аммиак, но и молекулы воды и метана, каждая из которых имеет характерные полосы поглощения. Особый интерес вызвало наблюдение аммиака в диапазоне длин волн от 9 до 13 микрометров.
Спектральное разрешение позволило исследователям различить изотопологи аммиака. Если молекулы аммиака не содержат самый распространённый изотоп азота 14N, связанный с тремя атомами водорода, а вместо этого включают 15N и три атома водорода, то наличие дополнительного нейтрона в ядре азота создаёт характерный изгиб в спектре, который можно объяснить присутствием 15NH3.
Особый интерес вызвало соотношение изотопов аммиака в атмосфере карлика. Учёные считают, что соотношение 14NH3 к 15NH3 может служить индикатором процессов формирования звёзд и планет. Этот новый инструмент поможет проверить различные механизмы образования газовых гигантов и других небесных тел.
Газовые гиганты, подобные Юпитеру и Сатурну, играют важную роль в формировании планетарных систем. На Земле соотношение изотопов азота 14N и 15N составляет 272 к 1. Однако в атмосфере WISE J1828 это соотношение равно 670, что свидетельствует о том, что коричневый карлик накапливал меньше азота в процессе своего формирования по сравнению с другими небесными телами в Солнечной системе.
Изучение процессов изотопной фракционировки не только углубляет знания о формировании планет, но также помогает понять, какие процессы могли происходить в прошлом Солнечной системы. Считается, что столкновения с кометами могли привести к обогащению азота-15, так как они содержат более высокое соотношение 15N. Кометы также считаются важными строительными блоками в процессе формирования планет в Солнечной системе.
Низкое содержание 15NH3 в атмосфере WISE J1828 указывает на то, что коричневый карлик мог образоваться нестандартным путём, подобно звезде, что указывает на гравитационный коллапс. Этот вывод подчёркивает важность гравитационной нестабильности в формировании газовых гигантов, особенно тех, которые находятся на больших орбитах вокруг своей звезды. Симуляции формирования планет показывают, что соотношение 14NH3 к 15NH3 может меняться в зависимости от расстояния между планетой и её звездой, что свидетельствует о различных сценариях образования.
Астрономы получили новый инструмент для исследования экзопланет.
До сих пор научные исследователи могли измерить лишь изотопы углерода, 12C и 13C, связанные в монооксиде углерода, в атмосферах экзопланет. Недавно команда исследователей добилась успеха в обнаружении изотопологов аммиака в атмосфере холодного коричневого карлика. Опубликованный в журнале Nature отчёт описывает измерение аммиака в форме 14NH3 и 15NH3. В исследовании принимали участие астрофизики Полихронис Патапис и Адриан Глаузер, которые являются членами Департамента физики и Национального центра по исследованию планет.
Коричневые карлики представляют собой уникальный класс объектов. Они напоминают гигантские газовые планеты и служат отличной моделью для изучения газовых гигантов. В ходе своих исследований Патапис и его коллеги наблюдали коричневого карлика с названием WISE J1828, находящегося на расстоянии 32,5 световых лет от Земли в созвездии Лиры. Этот коричневый карлик слишком холоден (с эффективной температурой всего 100°C) для процесса водородного слияния и не виден невооружённым глазом. Для его наблюдения космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) был направлен на созвездие Лиры летом прошлого года.
Инфракрасный детектор, называемый Среднеинфракрасным инструментом (MIRI), установленный на борту JWST, сделал возможным обнаружение изотопологов аммиака в атмосфере WISE J1828. Спектральный анализ, проведённый Среднеразрешающим спектрометром (MRS) MIRI в диапазоне длин волн от 4,9 до 27,9 микрометров, позволил учёным наблюдать не только аммиак, но и молекулы воды и метана, каждая из которых имеет характерные полосы поглощения. Особый интерес вызвало наблюдение аммиака в диапазоне длин волн от 9 до 13 микрометров.
Спектральное разрешение позволило исследователям различить изотопологи аммиака. Если молекулы аммиака не содержат самый распространённый изотоп азота 14N, связанный с тремя атомами водорода, а вместо этого включают 15N и три атома водорода, то наличие дополнительного нейтрона в ядре азота создаёт характерный изгиб в спектре, который можно объяснить присутствием 15NH3.
Особый интерес вызвало соотношение изотопов аммиака в атмосфере карлика. Учёные считают, что соотношение 14NH3 к 15NH3 может служить индикатором процессов формирования звёзд и планет. Этот новый инструмент поможет проверить различные механизмы образования газовых гигантов и других небесных тел.
Газовые гиганты, подобные Юпитеру и Сатурну, играют важную роль в формировании планетарных систем. На Земле соотношение изотопов азота 14N и 15N составляет 272 к 1. Однако в атмосфере WISE J1828 это соотношение равно 670, что свидетельствует о том, что коричневый карлик накапливал меньше азота в процессе своего формирования по сравнению с другими небесными телами в Солнечной системе.
Изучение процессов изотопной фракционировки не только углубляет знания о формировании планет, но также помогает понять, какие процессы могли происходить в прошлом Солнечной системы. Считается, что столкновения с кометами могли привести к обогащению азота-15, так как они содержат более высокое соотношение 15N. Кометы также считаются важными строительными блоками в процессе формирования планет в Солнечной системе.
Низкое содержание 15NH3 в атмосфере WISE J1828 указывает на то, что коричневый карлик мог образоваться нестандартным путём, подобно звезде, что указывает на гравитационный коллапс. Этот вывод подчёркивает важность гравитационной нестабильности в формировании газовых гигантов, особенно тех, которые находятся на больших орбитах вокруг своей звезды. Симуляции формирования планет показывают, что соотношение 14NH3 к 15NH3 может меняться в зависимости от расстояния между планетой и её звездой, что свидетельствует о различных сценариях образования.
Астрономы получили новый инструмент для исследования экзопланет.
Ранее мы писали о том, что собственнику выдано уже третье предписание об устранении нарушений, но ситуация на опасном замусоренном участке на Зелёной, 26 в Великом Новгороде не меняется месяцами.
Есть тема для новости по Великому Новгороду? Ждём Вас здесь!
Свежее:
Работа уличного освещения на Завокзальной в Великом Новгороде восстановлена
Полуфинал фестиваля «Профи-старт» прошёл в Великом Новгороде
Работы по ремонту тротуаров завершены в Великом Новгороде
Центральный вход Старорусского ЗАГСа украсили цветочные вазоны
Развитие музея-заповедника обсудили Андрей Никитин и Максим Орешкин
Рост туристического потока в регион открывает возможности - Андрей Никитин
Специалисты в Новгородской области восстанавливают повреждённые штормом ЛЭП
Две территории благоустроят в Поддорском поселении
«Бумажные журавлики» снова появились на фасаде школы в Боровичах
Фермер выиграла грант на выращивание малины в Новгородской области