Po raz pierwszy zaobserwowano warunki pogodowe “planetarnego typu” mające duży wpływ na ciała poza Układem Słonecznym.

Grupa uczonych z NASA i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) odkryła pochmurne, burzowe atmosfery na brązowych karłach, obiektach które są mniejsze niż gwiazdy, ale większe niż planetarne olbrzymy jak Jowisz. Odkrycie to da astronomom narzędzie do badań atmosfer i warunków pogodowych na brązowych karłach i planetach krążących wokół innych gwiazd.

Najlepszą analogią tego, co odkryliśmy na tych obiektach są układy burzowe na Jowiszu” – powiedział Adam Burgasser, astronom z UCLA i główny autor odkrycia. “Spodziewamy się jednak, że pogoda na bardziej masywnych brązowych karłach uczyni Wielką Czerwoną Plamę niewielkim szkwałem“. Jowiszowa Wielka Czerwona Plama jest obszarem burzowym o średnicy ponad 20 tysięcy kilometrów, w którym prędkość wiatru dochodzi do 400 kilometrów na godzinę. Burgasser wraz z badaczem planet Markiem Marley’em, meteorologiem Andrew Ackermanem z NASA i innymi współpracownikami pracują nad wyjaśnieniem zjawisk meteorologicznych zachodzących na brązowych karłach.

Zastanawialiśmy jaki może być wpływ burz na brązowe karły” – powiedział Marley. “Kiedy Adam pokazał nam nowe dane, zdaliśmy sobie sprawę że zbudowaliśmy dobry model“. Dla wyjaśnienia obserwacji karłów użyto modelu z “dziurami” w atmosferach.

Odkryte stosunkowo niedawno brązowe karły są, jak to określił Ackerman. “nieudanymi gwiazdami”. Niezbyt masywne by rozpocząć przemiany wodoru w swoich wnętrzach, obniżają stopniowo swoje temperatury. Możemy obserwować je za pomocą teleskopów czułych na podczerwień. Wyglądają jak dogasające ogniska wysyłające ciepło i resztki światła.

Astronomowie przypuszczali że brązowe karły, podobnie jak większość obiektów we Wszechświece, świecą coraz słabiej, gdy stopniowo ochładzają się. Nowe obserwacje mówią jednak, że w czasie stosunkowo krótkiego okresu czasu brązowe karły stają się chłodniejsze i jednocześnie jaśniejsze. Wytłumaczeniem tego zjawiska mają być chmury.

Brązowe karły świecą przynajmniej 25 tysięcy razy słabiej niż Słońce, a ich temperatura powierzchniowa to około 2000 kelwinów. W tej temperaturze żelazo i piasek są gazami. Kiedy brązowy karzeł ochładza się, gazy kondensują się w jego atmosferze w ciekłe krople, które tworzą chmury. W podobny sposób powstają na Ziemi chmury wodne. Kiedy karzeł ochładza się dalej, chmury szybko znikają na skutek wiejących wiatrów. Kiedy odpływają one z nieba, promieniowanie podczerwone z głębszych i cieplejszych warstw atmosfery może swobodnie wydostać się z gwiazdy zwiększając jasność brązowego karła.

Wyniki badań zostaną opublikowane w Astrophysical Journal Letters z 1 czerwca. “Brązowe karły były zwykle traktowane jako gwiazdy, jest jednak pewna ciągłość – Jowisz może być potraktowany jako mało masywny brązowy karzeł” – powiedział Marley.

Autor

Michał Matraszek