Kunstnerens koncept med brun dværg 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
De komplekse vejrmønstre i atmosfæren fra en hurtigt roterende brun dværg er blevet kortlagt i den højeste detalje nogensinde af forskere, der bruger de infrarøde evner fra NASAs Spitzer og Hubble rumteleskoper ... tal om solvind!
Nogle gange omtalt som mislykkede stjerner, dannes brune dværge fra kondenserende gas og støv som almindelige stjerner, men lykkes aldrig med at samle masser nok til at antænde brintfusion fuldt ud i deres kerner. Som et resultat ligner de mere enorme Jupiter-lignende planeter, der udstråler lave niveauer af varme, mens de besidder bånd af vinddrevne hvirvler i deres øvre atmosfæriske lag.
Selvom brune dværge i sig selv er meget svage og dermed vanskelige at observere i synlige bølgelængder af lys, kan deres varme detekteres af Hubble og Spitzer-rumteleskopet - som begge kan "se" helt fint i nær- og fjerninfrarødt , henholdsvis.
Anført af forskere fra University of Arizona brugte et team af astronomer disse kredsende observatorier den 7. juli 2011 til at måle lyskurverne fra en brun dværg ved navn 2MASSJ22282889-431026 (2M2228 for kort.) Hvad de fandt var, at mens 2M2228 udstillede periodisk lysende i både nær- og fjern-infrarød i løbet af sin hurtige 1,43-timers rotation, varierede mængden og hastigheden af lysning mellem de forskellige bølgelængder, der detekteres af de to teleskoper.
"Med Hubble og Spitzer kunne vi se på forskellige atmosfæriske lag af en brun dværg, svarende til den måde, læger bruger medicinske billeddannelsesteknikker til at studere de forskellige væv i din krop."
- Daniel Apai, hovedundersøger, University of Arizona
Denne uventede varians - eller faseskift - angiver sandsynligvis forskellige lag skymateriale og vindhastigheder omkring 2M2228, der hvirvler omkring dværgstjernen på meget samme måde som de stormfulde skybånd, der ses på Jupiter eller Saturn.
Men mens skyerne på Jupiter er lavet af gasser som ammoniak og metan, er skyerne på 2M2228 lavet af meget mere usædvanlige ting.
”I modsætning til jordens skyer eller Jupiters ammoniaksky, er skyer på brune dværge sammensat af varme korn af sand, flydende dråber af jern og andre eksotiske forbindelser,” sagde Mark Marley, en forsker ved NASAs Ames Research Center og medforfatter af papiret. "Så denne store atmosfæriske forstyrrelse fundet af Spitzer og Hubble giver en ny betydning for begrebet ekstrem vejr."
Selvom det kan virke mærkeligt at tænke på vejret på en stjerne, skal du huske, at brune dværge er meget mere gasplanetlignende end "ægte" stjerner. Selvom temperaturerne på 1.100-1.600 ºF (600–700 ºC), der findes på 2M2228, muligvis lyder hårdt varmt, er det ligefrem koldt sammenlignet med endda almindelige stjerner som vores sol, som har en gennemsnitstemperatur på næsten 10.000 ºF (5.600 ºC). Forskellige materialer samles i forskellige lag i sin atmosfære, afhængigt af temperatur og tryk, og kan gennemtrænges af forskellige bølgelængder af infrarødt lys - ligesom gasgigantplaneter.
”Det, vi ser her, er bevis for massive, organiserede skysystemer, måske beslægtet med gigantiske versioner af Great Red Spot på Jupiter,” sagde Adam Showman, en teoretiker ved University of Arizona, der var involveret i forskningen. ”Disse variationer uden synkronisering af lys giver et fingeraftryk for, hvordan den brune dværgs vejrsystemer stables lodret. Dataene antyder regioner på den brune dværg, hvor vejret er overskyet og rig på silikatdamp dybt i atmosfæren falder sammen med balsamere, tørre forhold i større højder - og vice versa. ”
Holdets resultater blev præsenteret i dag, 8. januar, under det 221. møde i American Astronomical Society i Long Beach, Californien.
Læs mere på Spitzer-webstedet, og find holdets papir i PDF-form her.
Indsat billede: Anatomi i en brun dværgs atmosfære (NASA / JPL).
