Taiteilijan konsepti ruskeasta kääpiöstä 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
Tutkijat ovat kartoittaneet nopeasti pyörivän ruskean kääpiön ilmakehän monimutkaiset sääkuviot NASAn Spitzer- ja Hubble-avaruus teleskooppien infrapunakykyjen avulla ... puhuvat aurinkotuulista!
Joskus kutsutaan epäonnistuneiksi tähtiin, ruskeat kääpiöt muodostuvat kondensoituneesta kaasusta ja pölystä kuten tavalliset tähdet, mutta eivät koskaan onnistu keräämään tarpeeksi massaa sytyttämään täyden vetyfuusion sydämessään. Seurauksena ovat, että ne muistuttavat enemmän valtavia Jupiterin kaltaisia planeettoja, jotka säteilevät matalaa lämpöä ja pitävät tuulen ohjaamia pyörteitä ylhäällä ilmakehän kerroksissa.
Vaikka ruskeat kääpiöt ovat luonteeltaan hyvin himmeitä ja siten vaikeasti havaittavissa näkyvissä valon aallonpituuksissa, niiden lämpö voidaan havaita Hubblella ja Spitzerin avaruusteleskoopilla - molemmat näkevät hienosti lähi- ja kauko-infrapunassa. vastaavasti.
Arizonan yliopiston tutkijoiden johtama ryhmä tähtitieteilijöitä käytti näitä kiertäviä observatorioita 7. heinäkuuta 2011 mittaamaan ruskean kääpiön, nimeltään 2MASSJ22282889-431026 (lyhyt 2M2228), käyrät. He havaitsivat, että vaikka 2M2228 näytti periodisesti kirkastaa sekä lähi- että kauko-infrapunassa nopean 1,43 tunnin kiertonsa aikana, kirkkauden määrä ja nopeus vaihteli kahden kaukoputken havaitsemien eri aallonpituuksien välillä.
"Hubblen ja Spitzerin avulla pystyimme tarkastelemaan ruskean kääpiön erilaisia ilmakehän kerroksia, samalla tavalla kuin lääkärit käyttävät lääketieteellisiä kuvantamistekniikoita kehon eri kudosten tutkimiseen."
- Daniel Apai, päätutkija, Arizonan yliopisto
Tämä odottamaton varianssi - tai vaihesiirto - todennäköisesti ilmaisee 2M2228: n ympärillä olevat pilvimateriaalikerrokset ja tuulen nopeudet, pyörtyen kääpiötähteen ympäri samalla tavalla kuin Jupiterissa tai Saturnuksessa nähneet myrskyiset pilvinauhat.
Mutta vaikka Jupiterin pilvet ovat kaasuja, kuten ammoniakkia ja metaania, 2M2228: n pilvet on valmistettu paljon epätavallisemmista tavaroista.
"Toisin kuin maan vesipilviä tai Jupiterin ammoniakkipilviä, ruskeiden kääpiöiden pilvet koostuvat kuumista hiekanjyvistä, nestemäisistä rautapisaroista ja muista eksoottisista yhdisteistä", kertoi NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen tutkija Mark Marley ja lehden yhteiskirjailija. "Joten tämä suuri Spitzerin ja Hubblen ilmakehän häiriö antaa uuden merkityksen äärimmäisen sään käsitteelle."
Vaikka voi tuntua oudolta ajatella tähtien säätä, muista, että ruskeat kääpiöt ovat paljon kaasumaisempia kuin "oikeat" tähdet. Vaikka 2M2228: n lämpötilat 1 600–1 600 ºF (600–700 ºC) saattavat kuulostaa häikäisevän kuumalta, se on suorastaan kylmä verrattuna jopa tavallisiin tähtiin, kuten aurinkoomme, jonka keskilämpötila on lähes 10 000 ºF (5 600 ºC). Eri materiaalit kerääntyvät ilmakehän vaihtelevissa kerroksissa lämpötilasta ja paineesta riippuen, ja infrapunavalon eri aallonpituudet voivat tunkeutua niihin - aivan kuten kaasumaisten jättiläisten planeettojenkin.
"Se mitä näemme täällä, on todisteita massiivisista, organisoiduista pilvijärjestelmistä, jotka kenties muistuttavat Jupiterin Ison Punaisen Pisteen jättiläisversioita", sanoi tutkimukseen osallistunut Arizonan yliopiston teoreetikko Adam Showman. ”Nämä synkronoimattomat valomuunnelmat antavat sormenjäljen siitä, kuinka ruskean kääpiön sääjärjestelmät pinottuvat pystysuunnassa. Tiedot viittaavat ruskean kääpiön alueisiin, joilla sää on pilvinen ja runsaasti silikaattihöyryä syvällä ilmakehässä, samaan aikaan kuin balmier, kuivemmat olosuhteet korkeammalla - ja päinvastoin. "
Ryhmän tulokset esiteltiin tänään 8. tammikuuta American Astronomical Society 221. kokouksessa Long Beachissä, Kaliforniassa.
Lue lisää Spitzer-sivustolta ja löydä ryhmän paperit PDF-muodossa täältä.
Alkukuva: ruskean kääpiön ilmakehän anatomia (NASA / JPL).
