Credito d'immagine: NASA
Un team di astronomi dell'UCLA ha trovato atmosfere nuvolose e tempestose su nane brune - oggetti più grandi dei giganti gassosi come Giove, ma non abbastanza grandi da incendiarsi in stelle piene. Invece di raffreddarsi costantemente, gli oggetti sono stati visti diventare più luminosi per brevi periodi, quindi questo potrebbe essere giustificato da interruzioni nell'atmosfera nuvolosa.
Per la prima volta, i ricercatori hanno osservato che il clima simile a un pianeta agisce come una grande influenza sugli oggetti al di fuori del nostro sistema solare.
Un team di scienziati della NASA e dell'Università della California, Los Angeles (UCLA), ha trovato atmosfere nuvolose e tempestose su nani marroni, corpi celesti che sono meno massicci delle stelle ma che hanno più massa dei pianeti giganti come Giove. La scoperta fornirà agli scienziati strumenti migliori per interpretare le atmosfere e il tempo sui nani bruni o sui pianeti attorno ad altre stelle.
"La migliore analogia con ciò a cui assistiamo su questi oggetti sono i modelli di tempesta su Giove", ha affermato Adam Burgasser, astronomo dell'UCLA e autore principale dello studio. "Ma ho il sospetto che il tempo su questi nani marroni più massicci faccia sembrare la Grande Macchia Rossa un piccolo squallido." La Grande Macchia Rossa di Giove è una grande tempesta di oltre 15.000 miglia di larghezza e con venti fino a 270 miglia all'ora. Burgasser ha collaborato con lo scienziato planetario Mark Marley, il meteorologo Andrew Ackerman del NASA Ames Research Center nella Silicon Valley in California, e altri collaboratori per proporre in che modo i fenomeni meteorologici potrebbero spiegare le sconcertanti osservazioni di nani bruni.
"Stavamo pensando a cosa avrebbero potuto fare le tempeste all'apparizione di nani marroni ,? Disse Marley. "E quando Adam ci ha mostrato i nuovi dati, ci siamo resi conto che si adattava abbastanza bene." Il team ha calcolato che l'uso di un modello con interruzioni o buchi nell'atmosfera nuvolosa ha risolto le misteriose osservazioni del raffreddamento delle nane brune.
I nani bruni, solo recentemente osservati membri dei cieli, sono "nel migliore dei casi stelle fallite", ha detto Ackerman. Non abbastanza massicci da sostenere la combustione di idrogeno come le stelle, le nane brune attraversano stadi di raffreddamento che gli scienziati osservano con i telescopi a infrarossi che rilevano l'energia. Sembrano un debole bagliore, come una brace di un fuoco che emette calore e luce mentre si attenua.
Gli astronomi si aspettavano che le nane brune, come la maggior parte degli oggetti nell'universo, diventassero sempre più deboli man mano che si raffreddavano. Tuttavia, nuove osservazioni hanno mostrato che durante una fase relativamente breve i nani marroni sembrano diventare più luminosi mentre si raffreddano. La spiegazione sta tra le nuvole.
Almeno 25.000 volte più deboli del sole, le nane brune sono ancora incredibilmente calde, con temperature fino a 2.000 gradi Kelvin (3.140 F). A temperature così elevate, cose come ferro e sabbia si verificano come gas. Mentre le nane marroni si raffreddano, questi gas si condensano nell'atmosfera in goccioline liquide per formare nuvole, simili alle nuvole d'acqua sulla Terra. Man mano che la nana marrone si raffredda ulteriormente, c'è una rapida radura delle nuvole causata da modelli meteorologici atmosferici. Mentre le nuvole vengono portate via dalle tempeste, la luce infrarossa luminosa dall'atmosfera più calda sotto le nuvole fuoriesce, spiegando l'insolito splendore dei nani marroni.
"Il modello sviluppato dal gruppo per la prima volta corrisponde alle caratteristiche di una gamma molto ampia di nane marroni, ma solo se si considera lo schiarimento delle nuvole", ha affermato Burgasser. "Mentre molti gruppi hanno suggerito che dovrebbero essere presenti strutture nuvolose e fenomeni meteorologici, crediamo di aver effettivamente dimostrato che il tempo è presente e può essere abbastanza drammatico."
Usando il clima della Terra come punto di partenza, Ackerman ha aiutato il team a gestire tempeste - che includono vento, correnti d'aria e pioggia di ferro - nei loro calcoli. "Gli astrofisici avevano bisogno di aiuto per comprendere la pioggia perché non è un processo importante nella maggior parte delle stelle?" Disse Ackerman. "Abbiamo utilizzato osservazioni e simulazioni di nuvole terrestri per stimare l'effetto della pioggia di ferro sullo spessore di una nuvola di ferro".
Lo studio del team, che sarà pubblicato nel numero del 1 ° giugno di Astrophysical Journal Letters, aiuterà i ricercatori a determinare la composizione delle atmosfere al di fuori del nostro sistema solare. "I nani bruni sono stati tradizionalmente studiati come le stelle, ma è più che altro un continuum", ha detto Marley. "Se metti in fila una foto segnaletica di Giove con questi ragazzi, è solo una nana marrone di massa molto bassa." Le nane brune sono un campo di addestramento per gli scienziati per imparare a interpretare le osservazioni di oggetti simili a pianeti attorno ad altre stelle, ha detto. “Tutti vogliono trovare nane brune ancora più fredde e con nuvole d'acqua proprio come la Terra. Una volta trovati quelli, sarà una buona prova della nostra comprensione. "
Fonte originale: Comunicato stampa NASA
