Πιστωτική εικόνα: NASA
Μια ομάδα αστρονόμων από την UCLA βρήκε συννεφιασμένες, θυελλώδεις ατμόσφαιρες σε καφέ νάνους - αντικείμενα μεγαλύτερα από τους γίγαντες αερίου όπως ο Δίας, αλλά όχι αρκετά μεγάλα για να αναφλεγούν σε πλήρη αστέρια. Αντί για σταθερή ψύξη, τα αντικείμενα φάνηκαν να είναι πιο φωτεινά για σύντομες περιόδους, οπότε αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί από διαλείμματα στη θολό ατμόσφαιρα.
Για πρώτη φορά, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ο καιρός που μοιάζει με πλανήτη δρα ως σημαντική επιρροή σε αντικείμενα εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
Μια ομάδα επιστημόνων από τη NASA και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες (UCLA), βρήκε συννεφιασμένες, θυελλώδεις ατμόσφαιρες σε καφέ νάνους, ουράνια σώματα που είναι λιγότερο ογκώδη από τα αστέρια αλλά έχουν μεγαλύτερη μάζα από τους γιγάντιους πλανήτες όπως ο Δίας. Η ανακάλυψη θα δώσει στους επιστήμονες καλύτερα εργαλεία για την ερμηνεία της ατμόσφαιρας και του καιρού σε καφέ νάνους ή σε πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια.
«Η καλύτερη αναλογία με αυτό που βλέπουμε σε αυτά τα αντικείμενα είναι τα πρότυπα καταιγίδας στον Δία», δήλωσε ο Adam Burgasser, αστρονόμος στο UCLA και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά υποψιάζομαι ότι ο καιρός σε αυτούς τους πιο μαζικούς καφέ νάνους κάνει το Great Red Spot να μοιάζει με ένα μικρό squall». Το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο του Δία είναι μια τεράστια καταιγίδα πάνω από 15.000 μίλια απέναντι και με ανέμους έως και 270 μίλια την ώρα. Ο Burgasser συνεργάστηκε με τον πλανητικό επιστήμονα Mark Marley, τον μετεωρολόγο Andrew Ackerman του Ερευνητικού Κέντρου της NASA Ames στη Silicon Valley της Καλιφόρνια και άλλους συνεργάτες για να προτείνουν πώς τα καιρικά φαινόμενα θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις προβληματικές παρατηρήσεις των καφέ νάνων.
«Σκεφτόμασταν τι θα μπορούσαν να κάνουν οι καταιγίδες στην εμφάνιση των καφέ νάνων»; Μάρλεϊ είπε. «Και όταν ο Αδάμ μας έδειξε τα νέα δεδομένα, συνειδητοποιήσαμε ότι υπήρχε μια αρκετά καλή εφαρμογή». Η ομάδα υπολόγισε ότι η χρήση ενός μοντέλου με διαλείμματα ή τρύπες στη συννεφιά ατμόσφαιρα έλυσε τις μυστηριώδεις παρατηρήσεις των δροσερών καφέ νάνων.
Οι καφέ νάνοι, που μόλις παρατηρήθηκαν πρόσφατα μέλη του ουρανού, είναι «στην καλύτερη περίπτωση αποτυχημένοι αστέρες», δήλωσε ο Ackerman. Όχι αρκετά μεγάλα για να διατηρήσουν την καύση υδρογόνου όπως τα αστέρια, οι καφέ νάνοι περνούν από στάδια ψύξης που παρατηρούν οι επιστήμονες με τηλεσκόπια ανίχνευσης υπέρυθρης ενέργειας. Εμφανίζονται ως μια αχνή λάμψη, σαν μια χήνα από μια φωτιά που εκπέμπει τόσο θερμότητα όσο και ελαφριά ενέργεια καθώς εξασθενίζει.
Οι αστρονόμοι ανέμεναν καφέ νάνους, όπως τα περισσότερα αντικείμενα του σύμπαντος, να μεγαλώνουν σταθερά πιο εξασθενημένοι καθώς κρυώνουν. Ωστόσο, νέες παρατηρήσεις έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια μιας σχετικά μικρής φάσης, οι καφέ νάνοι φαίνεται να γίνονται πιο φωτεινοί καθώς κρυώνουν. Η εξήγηση βρίσκεται στα σύννεφα.
Τουλάχιστον 25.000 φορές πιο αμυδρό από τον ήλιο, οι καφέ νάνοι εξακολουθούν να είναι απίστευτα ζεστοί, με θερμοκρασίες έως 2.000 βαθμούς Kelvin (3.140 F). Σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες, πράγματα όπως ο σίδηρος και η άμμος εμφανίζονται ως αέρια. Καθώς οι καφέ νάνοι κρυώνουν, αυτά τα αέρια συμπυκνώνονται στην ατμόσφαιρα σε υγρά σταγονίδια για να σχηματίσουν σύννεφα, παρόμοια με τα νερά της Γης. Καθώς ο καφέ νάνος κρυώνει περισσότερο, υπάρχει μια γρήγορη εκκαθάριση των νεφών που προκαλούνται από τις ατμοσφαιρικές καιρικές συνθήκες. Καθώς τα σύννεφα απομακρύνονται από τις καταιγίδες, έντονο υπέρυθρο φως από τη θερμότερη ατμόσφαιρα κάτω από τα σύννεφα δραπετεύει, εξηγώντας την ασυνήθιστη λάμψη των καφέ νάνων.
«Το μοντέλο που αναπτύχθηκε από την ομάδα για πρώτη φορά ταιριάζει με τα χαρακτηριστικά μιας πολύ ευρείας γκάμας καφέ νάνων, αλλά μόνο εάν ληφθεί υπόψη η εκκαθάριση σύννεφων», δήλωσε ο Burgasser. «Ενώ πολλές ομάδες έχουν υποδείξει ότι θα πρέπει να υπάρχουν δομές νέφους και καιρικά φαινόμενα, πιστεύουμε ότι έχουμε δείξει πραγματικά ότι ο καιρός είναι παρών και μπορεί να είναι αρκετά δραματικός».
Χρησιμοποιώντας τον καιρό της Γης ως αφετηρία, ο Ackerman βοήθησε την ομάδα να δουλέψει καταιγίδες - που περιλαμβάνουν τον άνεμο, τις βροχές και τη βροχή του σιδήρου - στους υπολογισμούς τους. «Οι αστροφυσικοί χρειάζονταν κάποια βοήθεια για την κατανόηση της βροχής, επειδή δεν είναι μια σημαντική διαδικασία στα περισσότερα αστέρια»; Ο Ackerman είπε. «Χρησιμοποιήσαμε παρατηρήσεις και προσομοιώσεις επίγειων νεφών για να εκτιμήσουμε την επίδραση της βροχής του σιδήρου στο πάχος ενός σιδήρου.»
Η μελέτη της ομάδας, η οποία θα δημοσιευτεί στο τεύχος της 1ης Ιουνίου του Astrophysical Journal Letters, θα βοηθήσει τους ερευνητές να προσδιορίσουν τη σύνθεση των ατμοσφαιρών εκτός του ηλιακού μας συστήματος. «Οι καφέ νάνοι έχουν παραδοσιακά μελετηθεί σαν αστέρια, αλλά είναι περισσότερο συνεχές», είπε η Marley. «Αν ευθυγραμμίσεις μια κούπα του Δία με αυτούς τους τύπους, είναι απλώς ένας καφέ νάνος πολύ χαμηλής μάζας». Οι καφέ νάνοι είναι ένας χώρος εκπαίδευσης για τους επιστήμονες να μάθουν πώς να ερμηνεύουν τις παρατηρήσεις των πλανητικών αντικειμένων γύρω από άλλα αστέρια, είπε. «Όλοι θέλουν να βρουν καφέ νάνους που είναι ακόμη πιο κρύοι και έχουν σύννεφα νερού όπως η Γη. Μόλις τα βρούμε, αυτό θα είναι ένα καλό τεστ για την κατανόησή μας. "
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
