Kuvan luotto: NASA
Ryhmä UCLA: n tähtitieteilijöitä on löytänyt sameat, myrskyiset ilmaolot ruskeissa kääpiöissä - esineet, jotka ovat suurempia kuin Jupiterin kaltaiset kaasu jättiläiset, mutta eivät ole riittävän suuria syttymäänkseen tähdiksi. Tasaisen jäähdytyksen sijaan esineiden on nähty kirkkaammaksi lyhyeksi ajaksi, joten sen syynä voisi olla pilvisen ilmakehän tauot.
Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa havainneet planeetan kaltaisen sää toimivan merkittävänä vaikutuksena aurinkokunnan ulkopuolella oleviin esineisiin.
Ryhmä tutkijoita NASA: sta ja Kalifornian yliopistosta, Los Angelesista (UCLA) on löytänyt pilvisen, myrskyisen ilmapiirin ruskeissa kääpiöissä, taivaankappaleissa, jotka ovat vähemmän massiivisia kuin tähdet, mutta joilla on enemmän massaa kuin Jupiterin kaltaisilla jättiläisillä planeetoilla. Löytö antaa tutkijoille parempia työkaluja ilmakehän ja sää tulkitsemiseksi ruskeissa kääpiöissä tai planeettoilla muiden tähtijen ympärillä.
"Paras analogia näille kohteille havaitsemiemme kanssa on Jupiterin myrskykuviot", sanoi UCLA: n tähtitieteilijä ja tutkimuksen pääkirjailija Adam Burgasser. "Mutta epäilen, että näiden massiivisempien ruskeiden kääpiöiden sää saa Ison Punaisen Spotin näyttämään pieneltä rynnäkköltä." Jupiterin suuri punainen piste on massiivinen myrsky, joka on yli 15 000 mailia yli ja tuulet jopa 270 mailia tunnissa. Burgasser järjesti yhteistyössä planeettatutkija Mark Marleyn, meteorologin Andrew Ackermanin kanssa NASA Ames-tutkimuskeskuksesta Kalifornian Piilaaksossa ja muiden yhteistyökumppaneiden kanssa ehdottaakseen, kuinka sääilmiöt voisivat ottaa huomioon ruskeiden kääpiöiden hämmentävät havainnot.
”Olimme ajatelleet, mitä myrskyt voivat tehdä ruskeiden kääpiöiden ilmestymiselle? Marley sanoi. "Ja kun Adam näytti meille uudet tiedot, huomasimme, että asia oli melko hyvä." Ryhmä laski, että mallin käyttö, jossa pilvien ilmakehässä oli taukoja tai reikiä, ratkaisi salaperäisten havaintojen jäähdyttävistä ruskeista kääpiöistä.
Ruskeat kääpiöt, vasta äskettäin havaitut taivaan jäsenet, ovat "parhaimmillaan epäonnistuneita tähtiä", sanoi Ackerman. Koska ruskeat kääpiöt eivät ole riittävän massiivisia vedyn palamisen estämiseksi tähtien alla, ne käyvät läpi jäähdytysvaiheita, joita tutkijat tarkkailevat infrapunasäteitä havaitsevilla kaukoputkilla. Ne näyttävät heikkona hehkutena, kuten tulipalon ihminen, joka tuottaa sekä lämpöä että valoa energiaa himmennettäessä.
Tähtitieteilijät odottivat ruskeiden kääpiöiden, kuten useimpien maailmankaikkeuden esineiden, kasvavan tasaisesti kevyemmin jäähtyessään. Uudet havainnot kuitenkin osoittivat, että suhteellisen lyhyen vaiheen aikana ruskeat kääpiöt näyttävät kirkkaammilta jäähtyessään. Selitys on pilvissä.
Ainakin 25 000 kertaa vaaleampi kuin aurinko, ruskeat kääpiöt ovat edelleen uskomattoman kuumia, lämpötilojen ollessa jopa 2 000 Kelvin (3 140 F) astetta. Tällaisissa korkeissa lämpötiloissa rauta ja hiekka, kuten kaasu, esiintyvät. Kun ruskeat kääpiöt jäähtyvät, nämä kaasut tiivistyvät ilmakehässä nestemäisiksi pisaroiksi muodostaen pilviä, samanlaisia kuin vesipilviä maan päällä. Kun ruskea kääpiö jäähtyy edelleen, ilmakehän sääkuvien aiheuttama pilvien puhdistuminen tapahtuu nopeasti. Kun myrskyt pilvet pilvien takia pilvien alla olevasta kuumassa ilmakehässä kirkas infrapunavalo karkaa, mikä vastaa ruskeiden kääpiöiden epätavallista kirkkautta.
"Ryhmän ensimmäistä kertaa kehittämä malli vastaa hyvin monenlaisten ruskeiden kääpiöiden ominaisuuksia, mutta vain, jos pilvien puhdistusta harkitaan", sanoi Burgasser. "Vaikka monet ryhmät ovat vihjaneet, että pilvirakenteiden ja sääilmiöiden pitäisi olla läsnä, uskomme, että olemme todella osoittaneet, että sää on läsnä ja voi olla melko dramaattinen."
Käyttämällä maapallon säätä lähtökohtana, Ackerman auttoi ryhmää työskentelemään myrskyjen, jotka sisältävät tuulen, laskuvarjojen ja rautasateiden, laskelmiinsa. "Astrofysiikot tarvitsivat apua sateen ymmärtämiseen, koska se ei ole tärkeä prosessi useimmissa tähdet ,? Ackerman sanoi. "Käytimme havainnointeja ja maanpäällisten pilvien simulaatioita arvioidaksemme raudan sateen vaikutuksen rautapilven paksuuteen."
Ryhmän tutkimus, joka julkaistaan Astrophysical Journal Letters -lehden kesäkuun 1. numerossa, auttaa tutkijoita selvittämään aurinkokunnan ulkopuolisen ilmakehän muodostumisen. "Ruskeita kääpiöitä on perinteisesti tutkittu kuin tähtiä, mutta se on enemmän jatko-osaa", Marley sanoi. "Jos linjaat Jupiter-mukilaskun näiden kavereiden kanssa, se on vain hyvin vähärasvainen ruskea kääpiö." Ruskeat kääpiöt ovat tutkijoiden koulutuskenttä oppimaan tulkitsemaan planeetan kaltaisten esineiden havaintoja muiden tähtijen ympärillä, hän sanoi. ”Kaikki haluavat löytää ruskempia kääpiöitä, jotka ovat vielä kylmempiä ja joissa on vesipilviä aivan kuten Maassa. Kun löydämme ne, se on hyvä testi ymmärryksellemme. "
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
