根據(jù)科學(xué)家的分析，一顆由氫和氦組成的天體究竟能否成為恒星,，取決于它的質(zhì)量,。

如果質(zhì)量足夠大，那么這顆天體就能進行氫聚變，從而將自身點燃,，變成一顆恒星,，比如太陽；如果質(zhì)量太小,，不足以引發(fā)氫聚變,，那么它將只能成為一顆行星，比如木星,。

但是,，在恒星和行星之間，還有一種介于二者之間的過渡性天體——褐矮星,。

褐矮星

目前科學(xué)家認為,，主要由氫組成的、質(zhì)量達到木星質(zhì)量13倍卻不足太陽8%的天體就會變成褐矮星,。它們的質(zhì)量不夠大,，不足以自發(fā)進行氫聚變反應(yīng)，因此又被稱作失敗的恒星,。對于它們來說,，最多只能允許氘發(fā)生聚變反應(yīng)。但是,，氘的聚變不如氫那么劇烈,，所以褐矮星普遍都非常微弱，表面溫度也不會超過3000攝氏度,。

同時,，由于氘的數(shù)量也沒有氫那么多，因此,，一般來說一顆褐矮星能夠燃燒1億年就已經(jīng)到達極限,，然后開始陷于沉寂了。那時候的褐矮星,，看起來和一個大號的木星似乎也沒什么區(qū)別,。

一般來說，褐矮星又分為L型褐矮星和T型褐矮星,。其中,，L型褐矮星溫度在1200-2000攝氏度之間，其表現(xiàn)也更接近于紅矮星,；而T型褐矮星溫度不足1200攝氏度,，在光譜上更接近于巨行星。除此之外,，科學(xué)家還會根據(jù)光譜等特征,，將褐矮星從0（最高溫）到8（最低溫）分成9個亞類,。

不論是從恒星還是行星的角度來看，褐矮星都顯得不倫不類,。但是,，作為恒星與行星之間重要的一環(huán)，褐矮星的獨特性質(zhì)又能夠讓我們對這些天體有更深入的了解,。因此,，對于科學(xué)家來說，褐矮星都是重要的研究對象,。

雙褐矮星

時至今日,，我們發(fā)現(xiàn)的褐矮星也并不是很多。不過,，2013年的時候,，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了令人振奮的褐矮星——嚴格來說，這是一個罕見的雙褐矮星系統(tǒng)：Luhman 16,。

Luhman 16是自從1916年確認距離的巴納德星（6光年）后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最近的恒星系統(tǒng),，距離我們僅有6.5光年，僅比最近的比鄰星遠了一半距離,。

2010-2011年期間,，賓夕法尼亞州立大學(xué)系外行星和宜居世界中心的研究員Kevin Luhman從寬場紅外探測探測器（WISE）的圖像中發(fā)現(xiàn)了這對褐矮星，并且在2013年向世人公布了自己的發(fā)現(xiàn),，這兩顆褐矮星也以發(fā)現(xiàn)者的名字來命名,。

（圖片說明：WISE拍攝到的Luhman 16圖像）

據(jù)觀測，Luhman 16A光譜類型為L7.5（如果你還記得剛才我們介紹的分類方式的話）,，質(zhì)量為木星的33.5倍,。Luhman 16B光譜類型為T0.5，質(zhì)量為木星的28.6倍,。兩顆褐矮星以27年的公轉(zhuǎn)周期，在相距3.5個天文單位的距離范圍內(nèi)相互公轉(zhuǎn),。

褐矮星本就是科學(xué)家們重點研究的對象,，罕見的褐矮星更是能激起科學(xué)家的興趣，而如此近的距離更是為我們提供了絕佳的觀測機會,。因此,，Luhman 16系統(tǒng)毫無疑問成為了科學(xué)家們關(guān)注的焦點。

偏振測量法

雖然6.5光年在天文學(xué)上微不足道,，并且已經(jīng)足以在距離太陽系的恒星排行榜上擠進前十名,，但對于人類來說，觀測難度依然非常巨大,。即使是比鄰星,，我們也無法看得清晰，更不用說這兩顆更加昏暗的褐矮星了。

（圖片說明：WISE拍攝到的Luhman 16圖像）

最近,，加州理工學(xué)院的天文學(xué)家Maxwell Millar-Blanchaer及其同事利用歐洲南方天文臺在智利的甚大望遠鏡陣列（VLT）,，嘗試利用偏振測量法對Luhman 16A進行一次前所未有的詳細觀測，以更好地了解褐矮星表面的空氣及云層,。

偏振是波的一種特殊效應(yīng),，可以粗略理解為對波的振動方向的一種篩選機制，它在實際生活中應(yīng)用非常廣泛,，比如我們平時看的3D電影,、偏振太陽鏡等。偏振測量法用于對橫波的檢測也是非常有效的手段,，其中最常用來檢測的就是包括可見光在內(nèi)的電磁波,。在物理學(xué)上，由于光在不同介質(zhì)中有著不同的偏振結(jié)果,，因此偏振測量也被應(yīng)用在軍事等領(lǐng)域,。

偏振技術(shù)早已經(jīng)在天文學(xué)上投入應(yīng)用了，它被稱作"天文學(xué)家的太陽鏡",，可以幫助科學(xué)家通過偏振的結(jié)果判斷天體表面是均勻的還是有高低起伏的,。不過，以往的檢測和分析技術(shù)都不夠完善,，所以應(yīng)用效果并不是很好,。隨著偏振技術(shù)的不斷發(fā)展，它逐漸開始受到科學(xué)家們的重視,，被賦予了新的生命,。

"偏振測量是一門難度極高的藝術(shù)，”加州理工學(xué)院和噴氣推進實驗室的天文學(xué)家Dimitri Mawet說,，“但新的技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法使它比以往任何時候都更精確,、更敏感，能夠?qū)h至超大質(zhì)量黑洞,、新生或瀕臨死亡的恒星,、褐矮星和系外行星，乃至近到我們的太陽系中天體進行突破性的研究,。"

這一次,，Millar-Blanchaer將這個方法，應(yīng)用在觀測系外天體上,，系外能夠檢測到褐矮星Luhman 16A表面的狀態(tài),。

偏振測量看到的Luhman 16A

觀測結(jié)果顯示：信號表現(xiàn)得并不完全均勻，而是有些部分更強一些,。他們推測：在Luhman 16A表面可能有云帶的存在,。當(dāng)然,，就算方法再精妙，但對于現(xiàn)在的人類來說,，直接觀測到其他恒星表面還是不太可能的,。因此，這樣的推測只能通過其他方法進行檢驗,。

因此,，Millar-Blanchaer等人在利用偏振測量之后，又利用計算機進行建模,，看看哪一種模型下的褐矮星能夠利用偏振測量得到同樣的結(jié)果,。有趣的是，符合實際觀測的模擬褐矮星,，擁有著兩條永久的濃厚云帶,。在太陽系，我們也見過這樣的天體——木星,。不僅如此,，模擬中的這顆褐矮星表面云層也會非常洶涌，其威力可能更有甚于木星,。

（圖片說明：Luhman 16A假想圖,，圖中的條帶就是通過偏振測量結(jié)果模擬出來的，后方的紅色天體是Luhman 16B）

實際上,，在最開始對褐矮星進行研究的時候,，科學(xué)家們認為褐矮星在進行氘的聚變反應(yīng)過程中，是不會有像大量云層這樣氣象,。而這一次的檢測,，讓我們重新認識了褐矮星這種天體。

"偏振測量是目前唯一在亮度持續(xù)波動的情況下依然可以觀測天體云帶的技術(shù),，"Millar-Blanchaer說,，"這是找到Luhman 16A上的云帶的關(guān)鍵。"

不僅如此,，他們還利用這一次的檢測結(jié)果作出了更多的推測,。空間望遠鏡科學(xué)研究所的天文學(xué)家Julien Girard說：“我們認為,，這些風(fēng)暴下可能有硅酸鹽或氨之類的物質(zhì)化作雨水落在褐矮星表面。實際上,，這是相當(dāng)可怕的天氣,。”

總結(jié)

就在上個月,，另外一組天文學(xué)家檢測了另一顆褐矮星——位于34光年以外的2MASS J10475385+2124234,，并且檢測到了表面時速超過2293公里的恐怖風(fēng)暴,，這個風(fēng)速比木星表面還快7倍。

就像我們前面說的,，有些褐矮星看起來,，就像是大號的木星，至少從大氣環(huán)境上看,，這一點還是不假的,。

隨著科技的發(fā)展，科學(xué)家們會越來越了解這些神秘的天體,。先前有人推測,，銀河系內(nèi)至少有100億顆褐矮星，關(guān)于這種天體的研究對我們來說非常重要,。如今,，我們連褐矮星表面可能下什么樣的雨都有了眉目，相信未來會有更多信息被我們檢測到,。乃至這種天體是否能孕育生命,，我們也能了解到——不過從目前來看，這個可能性是有點小……