Bildkredit: NASA
Ett team av astronomer från UCLA har hittat molniga, stormiga atmosfärer på bruna dvärgar - föremål större än gasjättar som Jupiter, men inte tillräckligt stora för att antändas till fulla stjärnor. Istället för att stadigt kyla, har objekten visat sig bli ljusare under korta perioder, så detta kan redovisas av pauser i den molniga atmosfären.
För första gången har forskare observerat planetliknande väder som fungerar som ett stort inflytande på föremål utanför vårt solsystem.
Ett team av forskare från NASA och University of California, Los Angeles (UCLA), har hittat molniga, stormiga atmosfärer på bruna dvärgar, himmelkroppar som är mindre massiva än stjärnor men som har mer massa än jätteplaneter som Jupiter. Upptäckten kommer att ge forskare bättre verktyg för att tolka atmosfärer och väder på bruna dvärgar eller på planeter runt andra stjärnor.
"Den bästa analogin till vad vi bevittnar på dessa objekt är stormmönstren på Jupiter," sade Adam Burgasser, astronom vid UCLA och huvudförfattare till studien. "Men jag misstänker att vädret på de mer massiva bruna dvärgarna gör att den stora röda fläcken ser ut som en liten kväll." Jupiters Great Red Spot är en massiv storm mer än 15 000 miles över och med vindar upp till 270 miles per timme. Burgasser samarbetade med planetforskaren Mark Marley, meteorolog Andrew Ackerman från NASA Ames Research Center i Kaliforniens Silicon Valley och andra kollaboratörer för att föreslå hur väderfenomen kan förklara förundrande observationer av bruna dvärgar.
”Vi hade funderat på vad stormar kan göra för utseendet på bruna dvärgar ,? Sa Marley. "Och när Adam visade oss de nya uppgifterna, insåg vi att det var ganska bra passform." Teamet beräknade att användning av en modell med pauser eller hål i den molniga atmosfären löste de mystiska observationerna av kyla bruna dvärgar.
Bruna dvärgar, först nyligen observerade medlemmar av himlen, är "misslyckade stjärnor i bästa fall", sade Ackerman. Bruna dvärgar är inte tillräckligt massiva för att upprätthålla förbränningen av väte som stjärnor. Bruna dvärgar går genom kylningsstadier som forskare observerar med infraröd energidetekterande teleskop. De framträder som en svag glöd, som en glöd från en eld som avger både värme och ljusenergi när den dimmar.
Astronomer förväntade sig att bruna dvärgar, som de flesta föremål i universum, skulle växa stadigt svagare när de svalnar. Nya observationer visade dock att under en relativt kort fas verkar bruna dvärgar bli ljusare när de svalnar. Förklaringen ligger i molnen.
Minst 25 000 gånger svagare än solen är bruna dvärgar fortfarande otroligt heta, med temperaturer så höga som 2 000 grader Kelvin (3,140 F). Vid så höga temperaturer förekommer saker som järn och sand som gaser. När bruna dvärgar svalnar kondenseras dessa gaser i atmosfären till flytande droppar för att bilda moln, liknande vattenmoln på jorden. När den bruna dvärgen svalnar ytterligare, sker det en snabb rensning av molnen orsakade av atmosfäriska vädermönster. När molnen viskas bort av stormarna, rymmer starkt infrarött ljus från den varmare atmosfären under molnen, vilket står för den ovanliga ljusningen av de bruna dvärgarna.
"Modellen som utvecklats av gruppen för första gången matchar egenskaperna hos ett mycket brett sortiment av bruna dvärgar, men bara om molnrensning beaktas," sade Burgasser. "Medan många grupper har antytt att molnstrukturer och väderfenomen borde vara närvarande, tror vi att vi faktiskt har visat att vädret är närvarande och kan vara ganska dramatiskt."
Genom att använda jordens väder som utgångspunkt hjälpte Ackerman teamet att arbeta stormar - som inkluderar vind, neddragningar och järnregn i sina beräkningar. "Astrofysikerna behövde lite hjälp för att förstå regn eftersom det inte är en viktig process i de flesta stjärnor ,? Sa Ackerman. "Vi använde observationer och simuleringar av landmoln för att uppskatta effekten av järnregn på tjockleken på ett järnmoln."
Teamets studie, som kommer att publiceras i 1 juni-utgåvan av Astrophysical Journal Letters, kommer att hjälpa forskare att bestämma sammansättningen av atmosfärer utanför vårt solsystem. "Bruna dvärgar har traditionellt studerats som stjärnor, men det är mer av ett kontinuum," sade Marley. "Om du ställer in ett muggskott av Jupiter med dessa killar, är det bara en mycket låg massa brun dvärg." Bruna dvärgar är en träningsplats för forskare att lära sig att tolka observationer av planetliknande objekt runt andra stjärnor, sade han. ”Alla vill hitta bruna dvärgar som är ännu kallare och har vattenmoln precis som jorden. När vi väl hittat dem kommer det att vara ett bra test för vår förståelse. ”
Originalkälla: NASA News Release
