Obrazový kredit: NASA
Tím astronómov z UCLA našiel na hnedých trpaslíkoch zakalenú, búrlivú atmosféru - objekty väčšie ako plynové giganty ako Jupiter, ale nie také veľké, aby sa vznietili na plné hviezdy. Namiesto stáleho ochladzovania bolo vidieť, že objekty sú na krátke obdobie jasnejšie, takže to možno pripísať prerušeniam v zamračenej atmosfére.
Vedci po prvýkrát pozorovali počasie podobné planéte, ktoré má hlavný vplyv na objekty mimo našej slnečnej sústavy.
Tím vedcov z NASA a Kalifornskej univerzity v Los Angeles (UCLA) našiel oblačnú, búrlivú atmosféru na hnedých trpaslíkoch, nebeských telách, ktoré sú menej hmotné ako hviezdy, ale ktoré majú väčšiu hmotu ako obrovské planéty ako Jupiter. Tento objav poskytne vedcom lepšie nástroje na interpretáciu atmosféry a počasia na hnedých trpaslíkoch alebo na planétach okolo iných hviezd.
"Najlepším obdobím toho, čoho sme na týchto objektoch svedkami, sú búrkové vzorce na Jupitere," uviedol Adam Burgasser, astronóm na UCLA a hlavný autor štúdie. "Ale mám podozrenie, že počasie na týchto mohutnejších hnedých trpaslíkoch spôsobuje, že Veľká červená škvrna vyzerá ako malá škvrna." Veľká červená škvrna od Jupitera je obrovská búrka s viac ako 15 000 míľmi as vetrom až 270 míľ za hodinu. Burgasser sa spojil s planetárnym vedcom Markom Marleym, meteorológom Andrewom Ackermanom z Výskumného strediska NASA Ames vo Silicon Valley v Kalifornii a ďalšími spolupracovníkmi, aby navrhli, ako by fenomény počasia mohli zodpovedať za záhadné pozorovania hnedých trpaslíkov.
"Premýšľali sme o tom, čo môžu búrky spôsobiť vzhľad hnedých trpaslíkov?" Povedala Marley. "A keď nám Adam ukázal nové údaje, uvedomili sme si, že je celkom v poriadku." Tím vypočítal, že s použitím modelu so zlomami alebo dierami v zamračenej atmosfére vyriešili záhadné pozorovania ochladzovania hnedých trpaslíkov.
Hnedí trpaslíci, iba nedávno pozorovaní členovia oblohy, sú „nanajvýš neúspešnými hviezdami“, povedal Ackerman. Hnedí trpaslíci nie sú dostatočne veľkí na to, aby vydržali horenie vodíka ako hviezdy, prechádzajú chladiacimi fázami, ktoré vedci pozorujú pomocou ďalekohľadov zisťujúcich infračervenú energiu. Vyzerajú ako slabá žiara, ako ember z ohňa, ktorý vydáva teplo aj svetelnú energiu, keď sa tlmí.
Astronómovia očakávali, že hnedí trpaslíci, rovnako ako väčšina predmetov vo vesmíre, budú stále chladnejšie, keď sa ochladia. Nové pozorovania však ukázali, že počas relatívne krátkej fázy sa hnedí trpaslíci javia jasnejšími, keď ochladzujú. Vysvetlenie leží v oblakoch.
Najmenej 25 000-krát slabší ako slnko, hnedí trpaslíci sú stále neuveriteľne horúci, s teplotami až 2 000 stupňov Kelvina. Pri takýchto vysokých teplotách sa vyskytujú veci ako železo a piesok ako plyny. Keď sa hnedí trpaslíci ochladzujú, tieto plyny kondenzujú v atmosfére na tekuté kvapôčky, aby vytvorili oblaky, podobne ako vodné oblaky na Zemi. Keď sa hnedý trpaslík ďalej ochladzuje, dochádza k rýchlemu odstraňovaniu mrakov spôsobených poveternostnými podmienkami. Keď sú mraky búrok odhaľované búrkami, uniká jasné infračervené svetlo z horúcej atmosféry pod mrakmi, čo zodpovedá neobvyklému rozjasneniu hnedých trpaslíkov.
„Model, ktorý skupina vyvinula prvýkrát, sa zhoduje s charakteristikami veľmi širokého spektra hnedých trpaslíkov, ale iba vtedy, ak sa uvažuje o zúčtovaní mrakov,“ uviedol Burgasser. "Aj keď mnoho skupín naznačilo, že by mali byť prítomné cloudové štruktúry a fenomény počasia, veríme, že sme skutočne dokázali, že počasie je prítomné a môže byť dosť dramatické."
Použitím zemského počasia ako východiskového bodu pomohol Ackerman do svojich výpočtov búrky s prácou, ktoré zahŕňajú vietor, vetra a železné dažde. "Astrofyzici potrebovali pomoc pri pochopení dažďa, pretože to nie je dôležitý proces vo väčšine hviezd." Povedal Ackerman. „Použili sme pozorovania a simulácie pozemských mrakov na odhadnutie účinku železných dažďov na hrúbku železných mrakov.“
Štúdia tímu, ktorá má byť uverejnená 1. vydanie časopisu Astrophysical Journal Letters z 1. júna, pomôže vedcom určiť zloženie atmosféry mimo našej slnečnej sústavy. "Hnedí trpaslíci sa tradične študovali ako hviezdy, ale je to skôr kontinuum," uviedla Marley. "Ak si s týmito chalanmi postavíte džbánok, je to len hnedý trpaslík s nízkou hmotnosťou." Hnedí trpaslíci sú cvičiskom pre vedcov, aby sa naučili interpretovať pozorovania objektov podobných planéte okolo iných hviezd. „Každý chce nájsť hnedých trpaslíkov, ktorí sú ešte chladnejší a majú oblaky vody ako Zem. Keď ich nájdeme, bude to dobrá skúška nášho porozumenia. “
Pôvodný zdroj: NASA News Release
