如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

天文學家發現了三顆棕矮星,它們比行星大,但不如恆星大,是目前已知自轉速度最快的。這些棕矮星旋轉的速度快得令人眼花繚亂,大約每小時旋轉一次。

這是一個很驚人的數字。這樣想吧:它們的大小和木星差不多,但我們太陽系中的那顆巨大的行星每10小時自轉一週。這些物體的自轉速度要比木星快十倍。

如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

或者這樣想:站在地球的赤道上,你會體驗到由於地球自轉速度約為每小時1700公里而產生的橫向速度。站在其中一顆棕矮星的赤道上,你的移動速度大概是每小時375,000公里!

令人驚訝!事實上,它們旋轉得如此之快,以至於向外的離心力幾乎等於向內的引力。換句話說,如果它們旋轉得更快,它們真的會飛得四分五裂。

如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

我很喜歡這個驚人的現象。

棕矮星是令人著迷的物體。它們有時被稱為“失敗的恆星”,我認為這是不公平的(誰能說它們不是真正成功的行星呢?)。它們像恆星一樣形成,從星際氣體和塵埃雲中坍塌,但沒有獲得足夠的質量來在其核心產生持續的核聚變(這就是恆星的定義)。它們最初形成時是熱的,隨著時間的推移慢慢冷卻。

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一般說來,它們的質量範圍大約是木星質量的13-75倍;任何質量低於木星的質量都更像行星,任何質量更大的都是恆星。然而,奇怪的是,一種物理學的異象使它們變得相當小。如果你給像木星這樣的物體增加質量,它不會變大,而是變得更密集。因此,一顆巨大的棕矮星只比木星大,但比木星重得多,這使得它們的平均密度比鐵還要大!所以說這些棕矮星非常奇怪。

如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

在某些方面,它們看起來像行星,在它們的高層大氣中可能會有風暴。這些都可能是顯眼的特徵,當棕矮星旋轉時,我們可以看到它進進出出於我們的視野中。現在,棕矮星離我們太遠了,除了望遠鏡中的圓點外,我們看不到其他任何東西,但當一個亮點旋轉進入視野時,我們看到矮星變得更亮,然後隨著風暴旋轉到遠處,矮星又變暗了。因此,透過監測它們的亮度,我們可以確定它們的自轉速度。

當然,事情並沒有那麼簡單。如果矮星兩側有兩場風暴怎麼辦?如果我們認為它們是一場風暴,我們就會錯誤地計算出比實際速度快兩倍的轉速。

為了驗證這一點,天文學家拍攝了棕矮星的光譜。這會將光線分解成單獨的波長(可以把它們想象成顏色)。大氣中的一些原子和分子以非常特殊的顏色吸收和發射光,這些光在光譜中表現為一個凸起的光點或一個狹窄的凹陷。

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如果棕矮星快速旋轉,這些特徵就會由於多普勒效應而被抹去,也就是當物體靠近或遠離我們時,光線會在波長上發生一點移動。當一個物體旋轉時,它的一部分朝我們移動,另一部分移開,所以總體效果是拓寬了波長上的光譜特徵。

天文學家使用斯皮策太空望遠鏡檢查了25顆亮棕色矮星,以尋找它們的各種屬性。其中三個顯示了驚人的旋轉速度。如果想在家裡就跟蹤到它們,其名字分別是2MASS J04070752+1546457、2MASS J12195156+3128497和2MASS J03480772?6022270。但天文學家發現,棕矮星的自轉週期(棕矮星的“天數”)分別為1。23、1。14和1。08小時。

之前的記錄是1。41小時,所以這些棕矮星是新的勝者。

要注意的是,以公里/小時為單位測量的轉速實際上可能更高!這個數字在一定程度上取決於它們相對於我們的傾斜程度;如果我們看到它們的極點更多,它們的實際速度甚至更高。

如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

由於它們的高旋轉速度,它們離被自己撕裂還有多遠?這就更難知道了。這取決於它們的質量和半徑;它們越大,在給定的速度下產生的外力就越大,但它們的質量越大,它們的引力就越大,將身體拉向中心的難度就越大,從而抵消了旋轉。儘管如此,科學家們發現,它們的旋轉速度似乎只有分離所需速度的一半左右。太令人印象深刻了。

事實上,當他們觀察已知的棕矮星的自轉速率時,似乎有一群棕矮星在這個最高速率附近。這可能是因為旋轉較快的行星實際上確實會丟失物質,這會減緩它們的旋轉速度。所以這可能是我們所見過的最快的褐矮星旋轉。

另一個影響是,旋轉的物體會在赤道變得扁平,就像有人坐在沙灘球上一樣。在木星和土星上可以很容易地看到這一點,事實上,由於自轉,土星是太陽系中最扁平的物體;它穿過兩極的體積大約比穿過赤道的體積小10%。透過計算,天文學家發現棕矮星大約被壓平了5-8%。

如果這些棕矮星轉得更快,他們會把自己撕裂的

同樣,令人印象深刻的是,考慮到它們的表面引力大約是地球的100倍。如果它們不旋轉,站在赤道上我會重達7噸以上!但由於它們的旋轉,我只能感覺到我的重量比現在略多一點(嗯,遠低於7噸)。可能是兩倍,所以還不錯。

那麼,它們為什麼旋轉得如此之快呢?有可能它們出生時旋轉速度很快,因為物質落到這些物體上,它們就會生長,從而增加它們的自轉。也許在自轉比例的這一端的行星與其他物體(其他棕矮星或行星)相撞並吸收了旋轉它們的物體。很難說得清楚為什麼。

第一批棕矮星是在20世紀90年代才被發現的,我們仍在瞭解它們的基本性質。這反映在它們仍然可以給我們帶來驚喜的事實上!我希望還有更多這樣的驚喜等著我們去發現。在科學界,這通常是科學家們下注的方式。

BY: syfy

FY: 羅導

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