Kunstnerens konsept med brun dverg 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
De komplekse værmønstrene i atmosfæren til en raskt roterende brun dverg har blitt kartlagt i den høyeste detalj noensinne av forskere som bruker de infrarøde evnene til NASAs Spitzer og Hubble romteleskoper ... snakk om solvind!
Noen ganger referert til som mislykkede stjerner, dannes brune dverger fra kondenserende gass og støv som vanlige stjerner, men klarer aldri å samle masse nok til å tenne full-på-hydrogenfusjon i kjernene. Som et resultat ligner de mer på enorme Jupiter-lignende planeter, som utstråler lave nivåer av varme mens de besitter bånd av vinddrevne virvler i de øvre atmosfæriske lag.
Selv om brune dverger i sin natur er veldig svake og dermed vanskelig å observere i synlige bølgelengder av lys, kan varmen deres oppdages av Hubble og Spitzer-romteleskopet - som begge kan "se" helt fint i nær- og fjerninfrarød henholdsvis.
Anført av forskere fra University of Arizona, brukte et team av astronomer disse kretsende observatoriene 7. juli 2011 for å måle lyskurvene fra en brun dverg med navnet 2MASSJ22282889-431026 (2M2228 for kort.) Det de fant var at mens 2M2228 utstilte periodisk lysende i både nær og fjern-infrarød i løpet av den raske 1,43 timers rotasjonen, varierte mengden og hastigheten på lysning mellom de forskjellige bølgelengdene som ble oppdaget av de to teleskopene.
"Med Hubble og Spitzer kunne vi se på forskjellige atmosfæriske lag av en brun dverg, på samme måte som legene bruker medisinske avbildningsteknikker for å studere de forskjellige vevene i kroppen din."
- Daniel Apai, hovedetterforsker, University of Arizona
Denne uventede variansen - eller faseendring - antyder antagelig forskjellige lag med skymateriale og vindhastigheter som omgir 2M2228, og kretser rundt dvergstjernen på omtrent samme måte som de stormende skybåndene som ble sett på Jupiter eller Saturn.
Men mens skyene på Jupiter er laget av gasser som ammoniakk og metan, er skyene på 2M2228 laget av mye mer uvanlige ting.
"I motsetning til vannskyene på Jorden eller ammoniakkskyene til Jupiter, er skyer på brune dverger sammensatt av varme korn av sand, flytende jerndråper og andre eksotiske forbindelser," sier Mark Marley, forskningsforsker ved NASAs Ames Research Center og medforfatter av papiret. "Så denne store atmosfæriske forstyrrelsen funnet av Spitzer og Hubble gir en ny mening til begrepet ekstremvær."
Selv om det kan virke rart å tenke på været på en stjerne, må du huske at brune dverger er mye mer gassplanetlignende enn "ekte" stjerner. Selv om temperaturene på 1–100–1 600 ºF (600–700 ºC) funnet på 2M2228 kan høres sårt varme ut, er det rett og slett kaldt sammenlignet med jevnlige stjerner som Solen vår, som har en gjennomsnittstemperatur på nesten 10.000 ºF (5600 ºC). Ulike materialer samles i forskjellige lag i atmosfæren, avhengig av temperatur og trykk, og kan gjennomtrenges av forskjellige bølgelengder av infrarødt lys - akkurat som gassgigantplaneter.
"Det vi ser her er bevis for massive, organiserte skysystemer, kanskje i likhet med gigantiske versjoner av Great Red Spot på Jupiter," sa Adam Showman, en teoretiker ved University of Arizona som er involvert i forskningen. “Disse synkroniserte lysvariasjonene gir et fingeravtrykk av hvordan den brune dvergens værsystemer stabler seg vertikalt. Dataene antyder regioner på den brune dvergen der været er overskyet og rikt på silikatdamp dypt i atmosfæren sammenfaller med balsamere, tørrere forhold i større høyder - og omvendt. ”
Teamets resultater ble presentert i dag, 8. januar, under det 221. møtet i American Astronomical Society i Long Beach, CA.
Les mer på Spitzer-siden, og finn teamets papir i PDF-skjema her.
Innlagt bilde: anatomi i en brun dvergs atmosfære (NASA / JPL).
