Wiatry i strumienie dżetów znalezione na najbliższym brązowym karle

Planetolodzy zastanawiali się, czy atmosfery brązowych karłów zdominowały pasma wiatrów czy wirujące burze. Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z University of Arizona rozwiązały tę zagadkę.

Zespół astronomów odkrył pasma i wstęgi na najbliższym Ziemi układzie podwójnym brązowych karłów.

Brązowe karły to tajemnicze obiekty niebieskie, które są nie do końca gwiazdami ani planetami. Są mniej więcej rozmiarów Jowisza, ale zazwyczaj dziesiątki razy od niego masywniejsze. Mimo to są znacznie mniej masywne niż najmniej masywne gwiazdy, więc ich jądra nie mają wystarczającego ciśnienia, aby połączyć atomy w taki sposób, jak robią to gwiazdy. Gdy się tworzą, są gorące i stopniowo się ochładzają, świecąc słabo i powoli gasnąc przez całe życie, co utrudnia ich odnalezienie. Żaden teleskop nie widzi wyraźnie atmosfery brązowego karła.

Prof. Daniel Apai z Lunar and Planetary Laboratory, główny autor pracy, wraz ze swoim zespołem odkrył, że brązowe karły są uderzająco podobne pod względem wyglądu do Jowisza. Wzory w atmosferach pokazują szybkie wiatry biegnące równolegle do ich równików. Wiatry te mieszają atmosferę, redystrybuując ciepło, które wyłania się z ich gorących wnętrz. Podobnie jak w przypadku Jowisza, w regionach polarnych brązowych karłów dominują wiry.

Według Apai, niektóre modele atmosferyczne przewidują taki wzór w atmosferach brązowych karłów.

„Wzory wiatru i cyrkulacja atmosferyczna na dużą skalę często mają głęboki wpływ na atmosfery planet, od ziemskiego klimatu po wygląd Jowisza, a teraz wiemy już, że takie wielkoskalowe dżety atmosferyczne kształtują również atmosfery brązowych karłów” – powiedział Apai.

„Wiedza na temat tego, w jaki sposób wiatry wieją i redystrybuują ciepło na jednym z najlepiej zbadanych i najbliższych brązowych karłów, pomaga nam zrozumieć klimat, ekstremalne temperatury i ogólną ewolucję brązowych karłów” – dodaje Apai.

Zespół wykorzystał teleskop TESS do zbadania dwóch brązowych karłów leżących najbliżej Ziemi. Znajdujący się zaledwie 6,5 roku świetlnego od nas układ podwójny brązowych karłów został nazwany Luhman 16 A i B. Chociaż obydwa są mniej więcej rozmiarów Jowisza, ich gęstość jest znacznie większa dlatego są znacznie masywniejsze. Luhman A jest około 34 razy masywniejszy od Jowisza, a Luhman B – który był głównym przedmiotem badań Apai – jest około 28 razy masywniejszy niż Jowisz i około 800 stopni Celsjusza cieplejszy.

Ponieważ kosmiczny teleskop zapewnia niezwykle precyzyjne pomiary a jego działanie nie jest zakłócane przez światło dzienne, zespół zebrał więcej pomiarów zmian jasności układu podczas jego rotacji, niż kiedykolwiek wcześniej, co dostarczyło najbardziej szczegółowy widok cyrkulacji atmosferycznej brązowego karła.

Żaden teleskop nie jest wystarczająco duży, aby dostarczyć szczegółowe obrazy planet albo brązowych karłów. Ale mierząc, jak zmienia się jasność tych rotujących brązowych karłów w czasie, możliwe jest stworzenie prymitywnych map ich atmosfer. Technika ta w przyszłości mogłaby być wykorzystana do tworzenia map planet podobnych do Ziemi znajdujących się w innych układach planetarnych, które są trudne do zobaczenia.

Wyniki zespołu pokazują, że istnieje duże podobieństwo między cyrkulacją atmosferyczną planet Układu Słonecznego a brązowymi karłami. W rezultacie brązowe karły mogą w przyszłych badaniach służyć jako masywniejsze analogie planet olbrzymów poza Układem Słonecznym.

Zespół Apai ma nadzieję na dalsze badanie chmur, układów burzowych i stref cyrkulacji obecnych na brązowych karłach i planetach pozasłonecznych, aby pogłębić wiedzę na temat atmosfer poza Układem Słonecznym.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Arizona

Vega

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *