最冷褐矮星中的水云与化学调制
Water Cloud and Chemical Modulations in the Coldest Brown Dwarf
- Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）
- University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
- University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
- American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）
- NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
- Dordt University（多尔特大学）
- Space Science Institute（空间科学研究所）
- Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）
- University of Maryland Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）
- Space Telescope Science Institute (STScI)（太空望远镜科学研究所）
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AI总结：
本研究利用JWST/NIRSpec时序光谱观测最冷褐矮星WISE 0855，发现CO和PH3变化相关，并揭示其大气中存在斑块状水云，且化学变化源于淬灭压力层。
AI中文摘要：
我们展示了已知最冷的褐矮星 WISE 0855（265K）的高信噪比、中等分辨率（R ~ 1000）的时序 JWST/NIRSpec 光谱。中等分辨率的时序光谱使我们能够解开化学、温度和凝结物对这一寒冷世界的影响。我们的观测持续 11 小时，每 15 分钟一次，覆盖 2.87 - 5.27 微米。最强的时变光谱特征是一氧化碳气体吸收，在某些波长产生高达 10% 的峰峰振幅调制。通过主成分分析，我们表明一氧化碳和磷化氢的变化彼此相关。通过将我们的数据与大气和结构模型进行比较，我们提供了 WISE 0855 大气中存在斑块状水云的证据。我们发现 CO 和 PH3 丰度的变化必须源于淬灭的大气压力，而水云厚度的变化发生在较低压力下。
英文摘要：
We present high signal-to-noise, medium resolution (R ~ 1000), time-series JWST/NIRSpec spectra of WISE 0855 (265K), the coldest known brown dwarf. Medium resolution, time-series spectroscopy gives us the power to disentangle the effects of chemistry, temperature, and condensates on this cool world. Our observations span 11 hours with a 15 minute cadence covering 2.87 - 5.27 $μ$m. The strongest time variable spectroscopic feature is carbon monoxide gas absorption producing modulations with a peak-to-peak amplitude up to 10\% at some wavelengths. Using principal component analysis, we show that the variations in carbon monoxide and phosphine correlate with one another. By comparing our data to atmospheric and structure models we present evidence of patchy water clouds within the atmosphere of WISE 0855. We find that variations in CO and PH$_{3}$ abundances must originate from quenched atmospheric pressures while variations in water cloud thickness occurs at lower pressures.
