由马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的埃琳娜·曼贾瓦卡斯 (Elena Manjavacas) 领导的一组天文学家测试了一种新方法，可以透视这些游牧天体的云层 。研究人员使用夏威夷 Maunakea 的 WM Keck 天文台的仪器，在近红外光下研究附近自由漂浮的棕矮星 2MASS J22081363+2921215 中层饼云结构的颜色和亮度变化 。
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凯克天文台仪器，称为红外探测多目标光谱仪 (MOSFIRE)，还分析了云中包含的各种化学元素的光谱指纹以及它们如何随时间变化 。这是天文学家首次在此类研究中使用 MOSFIRE 。
这些测量为 Manjavacas 提供了棕矮星大气云的整体视图，提供了比之前对该天体的观测更多的细节 。由哈勃观测开创的这项技术对于地面望远镜来说很难做到，因为地球大气层会吸收某些红外线波长的污染 。这种吸收率会因天气而变化 。
【天文学家探测褐矮星大气的层饼结构】“从地面做到这一点的唯一方法是使用凯克的高分辨率 MOSFIRE 仪器，因为它使我们能够与我们的棕矮星同时观察多颗恒星，”凯克天文台前天文学家、该研究的主要作者曼贾瓦卡斯说 。学习 。“这使我们能够纠正地球大气引入的污染，并以良好的精度测量来自褐矮星的真实信号 。因此，这些观测是 MOSFIRE 可以对棕矮星大气进行此类研究的概念证明.”
她决定研究这颗特殊的棕矮星，因为它非常年轻，因此非常明亮 。它还没有冷却 。它的质量和温度与附近的巨型系外行星 Beta Pictoris b 相似，它是在 2008 年由欧洲南方天文台的超大望远镜在智利北部拍摄的近红外图像中发现的 。
“我们目前的技术还没有能力详细分析 Beta Pictoris b 的大气层，”Manjavacas 说 。“因此，我们正在使用我们对这颗棕矮星大气层的研究作为代理，以了解这颗系外行星的云在其大气层的不同高度可能是什么样子 。”
棕矮星和 Beta Pictoris b 都是年轻的，所以它们在近红外区域辐射热 。它们都是称为 Beta Pictoris 移动群的恒星群和亚恒星天体的成员，它们具有相同的起源和在空间中的共同运动 。该群大约有 3300 万年的历史，是距离地球最近的年轻恒星群 。它距离我们大约 115 光年 。
虽然它们比真正的恒星更冷，但棕矮星仍然非常热 。Manjavacas 研究中的棕矮星温度高达 2,780 华氏度(1,527 摄氏度) 。
这个巨大的物体比木星重约12倍 。作为一个年轻的身体，它的自转速度非常快，每 3.5 小时完成一次自转，而木星的自转周期为 10 小时 。因此，云层在地球周围飘荡，营造出充满活力的湍流大气 。
凯克天文台的 MOSFIRE 仪器盯着棕矮星 2.5 小时，观察从矮星炽热内部穿过大气层的光线如何随着时间的推移变亮和变暗 。旋转物体上出现的亮点表明研究人员可以看到更深的大气区域，那里的温度更高 。红外波长使天文学家能够更深入地观察大气层 。观测结果表明，这颗棕矮星的大气层有杂色，云层分散 。如果近距离观察，这颗行星可能类似于雕刻的万圣节南瓜，光线从炎热的内部逸出 。
它的光谱揭示了热沙粒和其他奇异元素的云 。碘化钾追踪该物体的高层大气，其中还包括硅酸镁云 。在大气中向下移动的是一层碘化钠和硅酸镁云 。最后一层由氧化铝云组成 。大气层的总深度为 446 英里(718 公里) 。Manjavacas 说，检测到的元素代表了棕矮星大气组成的典型部分 。