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第54章 卢曼16ab棕矮星（第1页）

卢曼ab：太阳系后院的神秘双棕矮星系统

系统的现与基本概况

卢曼ab（正式编号duisej-）是o年由美国天文学家凯文·卢曼（kevan）通过分析duise（广域红外巡天探测器）数据现的双棕矮星系统。这个系统的现具有里程碑意义，因为它被证实是继半人马座a星和巴纳德星之后，距离太阳第三近的恒星（或亚恒星）系统，距离仅约光年。

该系统的组成包括两个相互绕转的褐矮星：

卢曼a：光谱型l，质量约±木星质量

卢曼b：光谱型to，质量约±木星质量

两星之间的平均距离约为天文单位（约亿公里），轨道周期约为年，离心率o，显示出明显的椭圆轨道特征。

主星卢曼a的物理特性

卢曼a作为系统中质量较大的成员，展现出典型的晚期l型棕矮星特征：

有效温度：，o±ok

半径：约oo太阳半径（接近木星大小）

光度：约ooooo太阳光度

自转度：vsi≈ks

其光谱中最显着的特征是：

强烈的碱金属谱线（nai、ki）

气态氧化钛（tio）和一氧化碳（）的吸收

甲烷（ch）吸收开始出现但不显着

水蒸气（ho）的多条吸收带

卢曼a的大气模型显示其存在复杂的多层次云结构，上层大气中可能含有硫化铁（fes）和硅酸盐（如gsio）颗粒组成的云层。

伴星卢曼b的物理特性

卢曼b作为温度较低、质量较小的伴星，呈现出从l型向t型过渡的独特光谱特征：

有效温度：，o±ok

半径：约o太阳半径

光度：约ooooo太阳光度

自转度：vsi≈ks

其光谱中最显着的变化是：

甲烷吸收显着增强

碱金属谱线变得更窄且更深

一氧化碳吸收减弱

出现微弱的氨（nh）吸收

特别引人注目的是，卢曼b的大气展现出剧烈的天气变化。o年nasa的哈勃太空望远镜观测到其表面亮度分布随时间变化，最可能的解释是大型风暴系统的形成和消散。

系统的轨道动力学与形成

卢曼ab的轨道参数对于理解低质量双星系统的形成演化至关重要：

运动学特征

系统质心的自行运动：约年

相对太阳的空间度：约ks

银河系轨道属于薄盘星族

估计年龄：-亿年（年轻到中年）

轨道动力学

轨道半长轴：±o天文单位

轨道周期：±年

轨道离心率：o±oo

轨道倾角：°±°（近侧向）

形成机制争议

这么年轻而紧凑的双棕矮星系统挑战了现有的恒星形成理论：

直接坍缩模型面临碎片尺度的困难

核心碎裂理论需要特定的角动量分布