地球から最も近い褐色矮星に木星のような雲の帯を発見!

褐色矮星Luhman 16A(ルーマン16A)と16Bは、地球から6.5光年の距離にある連星です。ケンタウルス座アルファ星、バーナード星に次いで3番目に地球から近い星で、褐色矮星としては知られている中で最も近くにあります。

偏光を測定する「ポラリメトリ」という手法を使い、Luhman 16Aで木星に似た雲の帯が発見されました。これまでも褐色矮星の雲の帯の存在は知られていましたが、ポラリメトリによって褐色矮星の雲の帯が測定されたのは今回が初めてのことでした。

褐色矮星は惑星より重く恒星より軽い天体で、一般的に木星の13〜80倍の質量を持っています。Luhman 16A、16Bはどちらも、木星の約30倍の質量があります。温度も似ており、どちらも1000℃ほどです。Luhman 16Bには帯状の雲ではなく、斑状の雲が存在しています。Luhman 16Bは16Aとは異なり雲が多いため、明るさが大きく変化します。冒頭のイラストは、Luhman 16Aの想像図です。左奥にLuhman 16Bも描かれています。

今回の研究では、ESO(ヨーロッパ南天天文台)のVLT(超大型望遠鏡)に設置された「NaCo」という装置を使い、Luhman 16星系の偏光を観測することで雲のようすを調べました。観測結果を、褐色惑星の大気モデルと比較したところ、雲の帯がある大気モデルだけが、Luhman 16Aの観測結果と合致することが分かったのです。

褐色矮星でのこのような研究は、将来的に太陽系外惑星の研究に役立つ可能性があります。ポラリメトリは大気の性質だけでなく、惑星表面のようすを調べることもできるため、いずれ惑星表面の液体の水を検出するために使われる可能性もあるようです。

Image Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-23

https://www.caltech.edu/about/news/bands-clouds-swirl-across-brown-dwarfs-surface

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