Il concetto dell'artista di nano marrone 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
I complessi schemi meteorologici all'interno dell'atmosfera di una nana marrone in rapida rotazione sono stati mappati nei minimi dettagli di sempre dai ricercatori che utilizzano le capacità a infrarossi dei telescopi spaziali Spitzer e Hubble della NASA ... parlano del vento solare!
A volte indicato come stelle fallite, le nane marroni si formano da gas condensante e polvere come le stelle normali ma non riescono mai a raccogliere abbastanza massa per accendere la fusione di idrogeno nei loro nuclei. Di conseguenza assomigliano più a enormi pianeti simili a Giove, che irradiano bassi livelli di calore mentre possiedono bande di vortici spinti dal vento nei loro strati atmosferici superiori.
Sebbene le nane brune siano per loro natura molto scure e quindi difficili da osservare in lunghezze d'onda visibili della luce, il loro calore può essere rilevato da Hubble e dallo Spitzer Space Telescope - entrambi i quali possono "vedere" bene nell'infrarosso vicino e lontano , rispettivamente.
Guidati da ricercatori dell'Università dell'Arizona, un team di astronomi ha utilizzato questi osservatori in orbita il 7 luglio 2011 per misurare le curve di luce di un nano marrone di nome 2MASSJ22282889-431026 (abbreviato in 2M2228). Quello che hanno scoperto è che mentre 2M2228 esibiva periodici schiarendo nell'infrarosso vicino e lontano nel corso della sua rapida rotazione di 1,43 ore, la quantità e la velocità di schiarimento variavano tra le diverse lunghezze d'onda rilevate dai due telescopi.
"Con Hubble e Spitzer, siamo stati in grado di osservare i diversi strati atmosferici di una nana marrone, in modo simile al modo in cui i medici usano le tecniche di imaging medico per studiare i diversi tessuti del corpo".
- Daniel Apai, investigatore principale, Università dell'Arizona
Questa varianza inaspettata - o sfasamento - molto probabilmente indica diversi strati di materiale nuvola e velocità del vento che circondano 2M2228, che turbinano attorno alla stella nana allo stesso modo delle bande di nubi tempestose viste su Giove o Saturno.
Ma mentre le nuvole su Giove sono fatte di gas come ammoniaca e metano, le nuvole di 2M2228 sono fatte di cose molto più insolite.
"A differenza delle nuvole d'acqua della Terra o delle nuvole di ammoniaca di Giove, le nuvole sui nani marroni sono composte da granelli di sabbia calda, gocce di ferro liquido e altri composti esotici", ha affermato Mark Marley, ricercatore presso il Centro di ricerca Ames della NASA e coautore del documento. "Quindi questo grande disturbo atmosferico riscontrato da Spitzer e Hubble dà un nuovo significato al concetto di clima estremo."
Mentre può sembrare strano pensare al tempo atmosferico su una stella, ricorda che le nane brune sono molto più simili a quelle di un pianeta reale rispetto alle stelle "reali". Sebbene le temperature di 1.100–1.600 ºF (600–700 ºC) rilevate su 2M2228 possano sembrare terribilmente calde, è decisamente fredda rispetto alle stelle regolari come il nostro Sole, che ha una temperatura media di circa 10.000 ºF (5.600 ºC). Materiali diversi si raccolgono a vari strati della sua atmosfera, a seconda della temperatura e della pressione, e possono essere penetrati da diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa, proprio come i pianeti giganti del gas.
"Ciò che vediamo qui è la prova di enormi sistemi cloud organizzati, forse affini alle versioni giganti della Grande Macchia Rossa su Giove", ha affermato Adam Showman, teorico dell'Università dell'Arizona coinvolto nella ricerca. "Queste variazioni di luce non sincronizzate forniscono un'impronta digitale di come i sistemi meteorologici della nana bruna si accumulano verticalmente. I dati suggeriscono che le regioni della nana bruna in cui il tempo è nuvoloso e ricco di vapore di silicato in profondità nell'atmosfera coincidono con condizioni più miti e più asciutte ad altitudini più elevate - e viceversa. ”
I risultati del team sono stati presentati oggi, 8 gennaio, durante il 221 ° incontro dell'American Astronomical Society a Long Beach, in California.
Leggi di più sul sito Spitzer e trova qui il documento del team in formato PDF.
Immagine dell'inserto: l'anatomia dell'atmosfera di un nano bruno (NASA / JPL).
