Учёные из Тринити-колледжа Дублина разработали метод отслеживания погоды на коричневых карликах по едва заметным изменениям их яркости.
Метод протестировали на SIMP 0136 — объекте в 20 световых годах от Земли, промежуточном между планетой-гигантом и звездой.
Коричневые карлики не способны на устойчивый термоядерный синтез, но их атмосферы формируют огромные и быстро меняющиеся облачные структуры.
Благодаря сильному нагреву атмосферы телескоп «Джеймс Уэбб» смог зафиксировать изменения света от SIMP 0136 по мере вращения объекта.
Вместо сложного физического моделирования исследователи применили метод главных компонент (PCA), который разложил массив данных на независимые составляющие.
Оказалось, что изменения яркости объясняются двумя компонентами: первая отражает колебания температуры, вторая — изменения вертикальной структуры облаков.
На основе этих данных выделили три повторяющихся состояния атмосферы: горячие зоны с редкой облачностью и холодные — с плотным облачным слоем.
Эти состояния сохранялись более десяти оборотов объекта, хотя конкретные атмосферные узоры постепенно менялись.
Метод PCA может стать первым этапом обработки данных «Уэбба»: сначала выявляются главные процессы, затем строятся детальные модели атмосферной динамики.
Учёные планируют применить метод к другим коричневым карликам и массивным экзопланетам, чтобы сравнивать их погодные системы.
В перспективе это поможет быстрее отбирать потенциально обитаемые миры, экономя ресурсы на поиск действительно «живых» планет.