三种光谱型代表不同的大气状态
L型的凝结云、T型的甲烷和云层变化以及极冷的Y型,不能按质量或年龄排成一条简单序列。
- 光谱序列
- 由M、L、T、Y延伸的低温天体分类观测证据 · NASA 宇宙术语表
- 大气特征
- 云层、天气和分子吸收因天体而异观测证据 · NASA 褐矮星资料
- 避免过度简化
- 不要把L→T→Y理解为仅由质量或年龄决定的顺序观测与模型结合 · NASA 宇宙术语表, NASA 褐矮星资料
了解褐矮星的质量边界、红外观测、L、T、Y分类及其与行星的区别;它们像恒星一样诞生,却无法维持氢聚变。
解释光谱型时,除温度外还要结合年龄、重力、组成和云层。
3D模型是帮助理解关系的教学表达。下方的数值和说明承载科学信息。
L型的凝结云、T型的甲烷和云层变化以及极冷的Y型,不能按质量或年龄排成一条简单序列。
褐矮星像恒星一样由气体和尘埃云收缩形成,但质量不足以在核心持续进行普通氢核聚变,因此属于次恒星天体。有些褐矮星在诞生初期可以燃烧氘或锂,所以说它们“完全不能进行核聚变”并不准确。即使许多褐矮星比行星更重,也很难只用一个质量数值彻底判定其身份。
大众资料常把褐矮星介绍为约13至80倍木星质量。下方数值与能够进行氘核聚变的条件有关,上方数值与能否持续进行普通氢核聚变有关。但这些边界会随化学组成、年龄和所采用的定义变化。国际天文学联合会也没有为行星与褐矮星设定一个普遍固定的上限。因此,13和80只是便于理解的参考线,并不是自动判定所有天体的定律。
褐矮星不是“没能成为恒星的失败品”,而是拥有自身大气与天气的次恒星天体。
| 光谱型 | 典型大气特征 | 阅读时需注意 |
|---|---|---|
| L | 可见炽热尘埃、凝结云和金属氢化物特征。 | 有些极小恒星也可能属于L型。 |
| T | 甲烷吸收更加明显,云层结构发生变化。 | 光谱型主要反映大气温度和光谱,而不是质量。 |
| Y | 目前已知温度最低的褐矮星属于这一类。 | 在低温下,物质化学与云模型会更加复杂。 |
褐矮星大气中会出现云、风、分子吸收和亮度变化。研究人员还在一些褐矮星上研究极光及非平衡化学的迹象。它们的质量位于恒星与巨行星之间,大小通常接近木星,因此可以用来比较高重力和低温如何影响大气。独自在太空漂浮、不受母恒星光芒遮蔽的褐矮星,也成为解释巨型系外行星大气的天然实验室。
一种观点关注形成方式。褐矮星被认为像恒星一样,由分子云在自身引力下收缩形成;行星通常在恒星周围的盘中成长。真实宇宙中很难直接还原形成历史,而且也发现了独自漂浮的行星质量天体。需要综合考察质量、公转关系、大气和周围环境,学术用法也尚未完全统一。因此,本页把褐矮星介绍为既非行星也非恒星的“次恒星天体”,同时说明边界争议仍然存在。
不能持续进行氢核聚变是核心特征,但不能因此否定短暂进行氘或锂核聚变的可能性。