褐矮星的定位很奇怪。不算是一个恒星或行星，它是位于气态巨行星和恒星之间的一种。他们比气态巨行星比如木星，要有更大的质量，但是还不足以来触发聚变而变成恒星。
但是天文学家仍然研究它们，谁能抗拒的了褐矮星的魅力呢
气态巨行星-木星是我们太阳系最大的行星，最突出的特征之一就是给予星球条纹形状的云带。如今一组研究人员在一个褐矮星上也发现了类似的条纹特征。
木星是太阳系之王，比所有星球加起来质量还要大。由于大气层的云带，木星有着独特的外观。现在一组研究人员在一个褐矮星上也发现了类似的条纹特征。 图像来源：哈勃太空望远镜／露天实验室
宣布这些发现的新研究标题为“在Luhman 16褐矮星联星附近云带检测到的偏振”。主作者是麦克斯韦·米勒·布兰查尔，一位加州理工学院天文学系的博士后学者。这篇文章发表在天文物理期刊。
如果你有一副偏光太阳镜，那你就能更好理解他们是怎么得出结论的了
从蜡烛，台灯或太阳发射的光线是非偏光的。但是当光线达到表面时，它可以变得偏光。这意味着电磁波的振动发生在单个平面上了。一般来说，我们管它叫作强光，像是从湿的马路上反射到我们眼睛的太阳光。强光甚至可以致盲。
偏光太阳镜通过过滤反射光与强光相抵消
“我总是觉得偏振仪器就像是天文学家的偏光太阳镜一样。只不过我们不是要阻挡强光而是要测量它。”主作者麦克斯韦·米勒·布兰查尔，加州理工学院。
在这个研究中，团队用了偏振测量来研究Luhman 16A，是名叫Luhman 16 L/T的过渡褐矮星联星中的一半。Luhman 16是我们已知的最近的褐矮星，位于船帆座，离太阳只有6.5光年
Luhman 16褐矮星联星，也叫做WISE J104915.57-531906。图像来源：美国国家航空航天局／美国喷气动力试验室／双子座 观测台／极光／美国国家卫生基金会
“我总是觉得极化仪器就像是天文学家的偏光太阳镜一样。”麦克斯韦·米勒·布兰查尔这样说道，他是加州理工学院天文学系的罗伯特·密立根博士后学者。“只不过我们不是要阻挡强光而是要测量它。”他在新闻报道中如是说。米勒·布兰查尔和他的同事在他们的研究中用了欧洲南方天文台的一个非常大的望远镜。
这已经不是第一次天文学家在褐矮星上发现云带了，众多研究，包括一个2017年的，在褐矮星发现了类似气巨星一样的云带特征。但这是第一次用了偏振测量方法。
偏振测量不算是一个新技术，但是在天文学实施很难。但是科学家们很有兴趣并且正在发明使用他的新技术。
迪米特里·马威特，加州理工学院天文学系的一位教授，也是一位美国喷气动力试验室（由加州理工学院为nasa管理）的高级研究科学家，说道，偏振测量在天文学界正接受着更多关注，他是一种很难的艺术，但是新科技和数据分析方法使他比以前更加精确敏锐，使得无论是很远质量很大的黑洞，新星、垂死星，褐矮星，地外行星，还是我们太阳系的物体，这些方面的开创性研究都得以实现。
行星，褐矮星，恒星的质量对比展示图。图源：美国国家航天航空局／加州理工学院喷气动力实验室／罗伯特 赫特 （IPAC）
那么，他们到底看到了什么？
这篇研究专注于Luhman A，但是以前的研究已经学习了其姊妹星Luhman B。那些研究推断出云层的存在，但是没有一个关注到偏光。他们只是看到亮度随时间变化而推出。这一点也有道理，但是只有在云层改变明亮度的时候才对，事实上不是所有云层都这样。
米勒·布兰查尔说道，偏振测量是现在唯一一个可以检测到不随着时间改变亮度的云带的技术。这是能找到Luhman 16A上云带的关键，因为它们不会变化。
这篇研究并没有产出云带或褐矮星本身的光学影像，但是数据显示出他们是存在的。但是它们对于偏光数量的测量使得他们通过成熟的大气模型推断出云带的存在。不幸的是，他们不能决定到底有几个云带在绕着Luhman 16A旋转，但是根据他们的模型，可能是两个。
他们团队使用极大望远镜的NaCo仪器（纳斯米斯自适应光学系统（NAOS）+近红外成像仪和光谱仪(CONICA)），把联星中的两个都测量了。其中一个显示出了云带，另外一个却没有。
研究中的图解展示了线性偏振角度和程度的不同情况。他们的模型（绿色方框）显示出Luhman 16A有两个云带。图源：米勒·布兰查尔等作者，2020
在研究中作者写到，Luhman 16B的测量可以被扁率或云带解释，但是Luhman 16A的偏光只能被云带解释，和那些在太阳系看到的很相似。
我们认为这些风暴很有可能降下硅酸盐或氨，实际上那里的天气挺极端的。联合作者朱利安·吉拉德，太空望远镜科学研究所。
那么这些云层会有怎样的效果呢？根据太空望远镜科学研究所的联合作者朱利安·吉拉德，他可能与我们认为的木星上所发生的很相似。“我们觉得这些风暴很有可能降下硅酸盐或氨，实际上那里的天气挺极端的。”
这个团队也解释了他们研究与以前研究的区别：“之前对于Luhman 16A光度和光谱变异性的研究要么表明了云层的存在，要么因为没有检测到变异性而无法限制云的形态。而我们的
偏振测量可检测出使用这些技术无法找到的频带，因为这两种方法都依赖于云的形态或在视线内外旋转的变化。
对于这项研究背后的团队来说，这仅仅代表着用偏振测量来探索褐矮星的开始。他们说这个研究对于“星际物体的云动力学有更进一步的了解”是十分重要的。
在他们的结尾中这样写道，在其他可比的的褐矮星（比如有着约束良好的质量和/或倾斜度）上可以采取类似的偏振测量研究。
不幸的是，在此篇研究中用到的NaCo仪器退役了。但是之后也会有其他仪器。
这篇研究的结果不仅限于褐矮星。作者说，他们为未来的研究开启了新的篇章，不仅是褐矮星大气动态还包括巨大地外行星的研究。这些方法可以被用来搜寻生命迹象或可适居性
米勒·布兰查尔说道，在褐矮星和地外行星上，偏振测量对于云的性质都很敏感。这个技术是第一次被真正用来理解太阳系外云层的属性。
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