Billedkredit: NASA
Et team af astronomer fra UCLA har fundet overskyede, stormende atmosfærer på brune dværge - objekter større end gasgiganter som Jupiter, men ikke store nok til at antænde til fulde stjerner. I stedet for konstant afkøling, har objekterne set at blive lysere i korte perioder, så dette kunne forklares ved pauser i den overskyede atmosfære.
For første gang har forskere observeret planetlignende vejr, der fungerer som en stor indflydelse på genstande uden for vores solsystem.
Et team af forskere fra NASA og University of California, Los Angeles (UCLA), har fundet overskyede, stormfulde atmosfærer på brune dværge, himmellegemer, der er mindre massive end stjerner, men som har mere masse end gigantiske planeter som Jupiter. Opdagelsen vil give forskerne bedre værktøjer til at fortolke atmosfærer og vejr på brune dværge eller på planeter omkring andre stjerner.
”Den bedste analogi til hvad vi er vidne til på disse genstande er stormønstrene på Jupiter,” sagde Adam Burgasser, astronom ved UCLA og hovedforfatter af undersøgelsen. ”Men jeg formoder, at vejret på disse mere massive brune dværge får den store røde plet til at se ud som en lille skrig.” Jupiters store røde plet er en massiv storm mere end 15.000 miles over og med vind op til 270 miles i timen. Burgasser samarbejdede med planetvidenskabsmanden Mark Marley, meteorolog Andrew Ackerman fra NASA Ames Research Center i Californiens Silicon Valley og andre samarbejdspartnere for at foreslå, hvordan vejrfænomener kan forklare forvirrende observationer af brune dværge.
”Vi havde tænkt på, hvad storme kunne gøre for udseendet af brune dværge ,? Sagde Marley. ”Og da Adam viste os de nye data, indså vi, at der var en temmelig god pasform.” Holdet beregnet, at brug af en model med pauser eller huller i den overskyede atmosfære løste de mystiske observationer af afkøling af brune dværge.
Brune dværge, først for nylig observerede himmelmedlemmer, er "mislykkede stjerner i bedste fald," sagde Ackerman. Brune dværge er ikke massive nok til at opretholde forbrænding af brint som stjerner, og de gennemgår afkølingstrin, som forskere observerer med infrarød energidetekterende teleskoper. De fremstår som en svag glød, som en ember fra en ild, der afgiver både varme og lysenergi, når den dæmpes.
Astronomer forventede, at brune dværge, ligesom de fleste objekter i universet, ville vokse støt, når de køler. Nye observationer viste imidlertid, at det i en relativt kort fase ser ud til at blive lysere, når de køler. Forklaringen ligger i skyerne.
Mindst 25.000 gange svagere end solen er brune dværge stadig utroligt varme med temperaturer så høje som 2.000 grader Kelvin (3.140 F). Ved så høje temperaturer forekommer ting som jern og sand som gasser. Når brune dværge afkøles, kondenseres disse gasser i atmosfæren til flydende dråber til dannelse af skyer, svarende til vandskyer på Jorden. Når den brune dværg afkøles yderligere, sker der en hurtig rydning af skyerne forårsaget af atmosfæriske vejrmønstre. Når skyerne piskes væk af stormene, undslipper skarpt infrarødt lys fra den varmere atmosfære under skyerne, hvilket tegner sig for den usædvanlige lysning af de brune dverge.
”Modellen, der er udviklet af gruppen for første gang, matcher kendetegnene for en meget bred vifte af brune dværge, men kun hvis der tages hensyn til skyrydding,” sagde Burgasser. ”Mens mange grupper har antydet, at skystrukturer og vejrfænomener skulle være til stede, mener vi, at vi faktisk har vist, at vejret er til stede og kan være ret dramatisk.”
Ved at bruge Jordens vejr som udgangspunkt hjalp Ackerman holdet med at udføre storme, der inkluderer vind, nedture og jernregn i deres beregninger. ”Astrofysikere havde brug for hjælp til at forstå regn, fordi det ikke er en vigtig proces i de fleste stjerner ,? Sagde Ackerman. ”Vi brugte observationer og simuleringer af jordskyer til at estimere virkningen af jernregn på tykkelsen af en jernsky.”
Holdets undersøgelse, der offentliggøres i 1. juni-udgaven af Astrophysical Journal Letters, vil hjælpe forskere med at bestemme sammensætningen af atmosfærer uden for vores solsystem. ”Brune dværge er traditionelt blevet undersøgt som stjerner, men det er mere et kontinuum,” sagde Marley. "Hvis du stiller et krusbillede af Jupiter sammen med disse fyre, er det bare en meget lav masse brun dværg." Brune dværge er en træningsplads for forskere til at lære, hvordan man kan fortolke observationer af planetlignende objekter omkring andre stjerner, sagde han. ”Alle ønsker at finde brune dværge, der er endnu koldere og har vandskyer ligesom Jorden. Når vi først har fundet dem, vil det være en god test for vores forståelse. ”
Original kilde: NASA News Release
