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天文學(xué)家使用美國國家科學(xué)基金會(huì)的卡爾·G·詹斯基甚大陣列(VLA)和美國宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡首次測量了棕矮星的風(fēng)速,，褐矮星是一種介于行星和恒星之間的中等質(zhì)量天體?；谖覀兲栂抵芯薮笮行悄拘呛屯列堑囊阎聦?shí),，由巴克內(nèi)爾大學(xué)凱特琳·艾勒斯領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組意識到，有可能通過結(jié)合來自VLA的無線電觀測和來自斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡紅外觀測來測量棕矮星風(fēng)速,。

當(dāng)意識到這一點(diǎn)時(shí),，研究人員感到驚訝的是，還沒有其他人這么做,。天文學(xué)家研究了一顆名為2MASS J10475385+2124234的棕矮星,，它的大小與木星大致相當(dāng)，但質(zhì)量大約是木星的40倍,，距離地球約34光年,。棕矮星，有時(shí)被稱為“失敗的恒星”,，比行星更大,，但質(zhì)量還不夠大，不足以在核心引起驅(qū)動(dòng)恒星的熱核反應(yīng),?？茖W(xué)家注意到，由射電觀測確定的木星自轉(zhuǎn)周期與由可見光和紅外波段觀測確定的自轉(zhuǎn)周期不同,。

這種不同是因?yàn)闊o線電輻射是由電子與行星磁場相互作用引起的，磁場植根于行星內(nèi)部，而紅外輻射來自大氣層頂部,。大氣層的旋轉(zhuǎn)速度比行星內(nèi)部旋轉(zhuǎn)速度快,，相應(yīng)的速度差異是由于大氣層風(fēng)造成。美國自然歷史博物館的約翰娜·沃斯(Johanna Vos)說：因?yàn)槲覀冾A(yù)計(jì)棕矮星也會(huì)有同樣機(jī)制發(fā)揮作用,，所以決定用射電和紅外望遠(yuǎn)鏡來測量它的自轉(zhuǎn)速度,。研究人員在2017年和2018年用斯皮策觀測了2MASS J10475385+2124234。

七倍木星風(fēng)速

發(fā)現(xiàn)這顆棕矮星的紅外亮度有規(guī)律地變化,，可能是因?yàn)楦邔哟髿庵幸恍╅L期存在的特征發(fā)生了旋轉(zhuǎn),，研究團(tuán)隊(duì)在2018年進(jìn)行了VLA觀測，以測量天體內(nèi)部的自轉(zhuǎn)周期,。就像木星一樣,，發(fā)現(xiàn)這顆棕矮星的大氣層，比其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)得更快,，計(jì)算出的風(fēng)速約為每小時(shí)1425英里（2293千米）,，這明顯快于木星的風(fēng)速（約為每小時(shí)230英里（370千米），幾乎相當(dāng)于木星的7倍,！這與預(yù)測棕矮星風(fēng)速更高的理論和模擬一致,。

該技術(shù)不僅可以用來測量其他棕矮星上的風(fēng),，也可以用來測量太陽系外行星上的風(fēng),。哈佛史密森天體物理中心和美國天文學(xué)會(huì)的彼得·威廉姆斯說：因?yàn)榫扌拖低庑行堑拇艌霰群职谴艌鋈酰詿o線電測量需要用比2MASJ10475385+2124234更低的頻率進(jìn)行,。研究人員表示很高興：該方法現(xiàn)在可以用來幫助我們更好地理解棕矮星和太陽系外行星的大氣動(dòng)力學(xué),，其研究成果現(xiàn)在發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。