這顆褐矮星展示了它的極光。
什麼時候會有太小而不能成為恆星,又太大而不能成為行星的東西呢?
當它是一顆褐矮星時,也就是眾所周知的「失敗星」。
但是,如果你認為失敗的恆星這個綽號有點悲觀,你會很興奮地聽到天文學家發現了一顆特殊的褐矮星,它比我們想像中的褐矮星更像恆星。
人們認為它們的質量大約在13到80木星之間,它們既不能被定義為大質量行星,也不能被定義為小行星;它們是完全不同的星下奇觀,兼具兩者的特性。
它們是連接最大的行星和最微小的恆星的橋梁。
恆星之所以成為恆星,是因為它們的質量足夠大(因此引力也足夠強),可以在其緻密的核心中維持聚變。
例如,我們的太陽是一顆「黃矮星」,它的100億年壽命大約過半,每秒聚變6億噸的氫。
天文學家根據赫茨斯普林格-羅素圖上恆星的光度(亮度)和表面溫度對恆星進行分類。
從最亮和最熱(表面溫度約為30000開爾文)開始是「O」類恆星,然後是「B」、「A」、「F」、「G」、「K」到「M」。
褐矮星從「M6.5」級開始(也被稱為M晚期矮星,開爾文小於3000開爾文),然後一直持續到「L」、「T」和「Y」--Y是最酷的。
最冷的Y類矮星的溫度可以低至250開爾文(零下23攝氏度)。
褐矮星不被認為是恆星,因為它們太小了,不能在核心中聚變氫氣-它們的核心沒有維持氫聚變的引力,但根據它們的質量,它們確實有足夠的質量零星地聚變鋰和氘等元素。
我們的夥伴木星是一顆大質量的行星,它有一個厚厚的大氣層,有一個核心,在它的氣體大氣層中有分層的化學物質差異性。
但是,如果木星的質量是它的13倍,並被認為是一顆小褐矮星,它就會開始顯示出一些類似恆星的特性。
例如,褐矮星在它們的大氣中表現出對流。
就像水壺裡的開水一樣,這種物質在褐矮星核心附近被加熱,導致它上升。
當對流電流到達表面時,它們會發出紅外線輻射,冷卻並下沉到內部。
像木星這樣的行星沒有表現出這種行為;它們的大氣化學物質形成了不可能發生大規模對流的層。
但是,褐矮星不僅表現出恆星般的對流,它們還擁有令人印象深刻的磁場。
例如:根據2017年9月發表在《天體物理雜誌》上的一項研究,對一顆名為LSR J1835+3259的棕矮星進行了研究,發現它具有磁性活動。
事實上,它是如此活躍,以至於可以與我們太陽的磁力相媲美。
LSR J1835+3259距離我們約18.5光年,其質量估計是木星的55倍。
在觀測活動中,研究人員注意到褐矮星發出的紅外光的偏振。
這項技術可以揭示棕矮星表面附近的磁場狀況。
他們的發現令人驚訝:當物體旋轉時,一個強大的磁區映入眼帘,比我們在太陽上觀察到的與太陽黑子相關的磁場更強大。
太陽黑子是磁性活躍的區域,可以引發日冕物質拋射、太陽耀斑和產生強大的太陽風-所有這些都可以在地球上產生強大的地磁暴。
在接受「新科學家」採訪時,研究人員指出,LSRJ1835+3259非常年輕(大約2000萬年),強大的磁場可能會與天體的原行星盤(如果它有的話)相互作用。
但是,如果這個活躍的磁區是持久的,並且代表了它的全球磁場,那麼LSRJ1835+3259比我們認為的褐矮星更像「恆星」。
因此,與其稱棕矮星為「失敗的恆星」,或許我們應該稱它們為成就超群的行星或磁矮星。
1995年,褐矮星首次被發現。
作者:伊恩·奧尼爾(Ian O『Neill)
冬哥譜科編譯