Jeszcze niedawno pytanie „Jaka tam pogoda na górze?” było pytaniem tylko do pilotów, gwiazd ligi NBA i przyjaciół obdarzonych niebywałym wzrostem. Teraz jest to pytanie, które możesz zadać karłowi… to znaczy brązowemu karłowi.

Brązowe karły to obiekty, którym nie udało się rozpocząć reakcji termojądrowych w swoich centrach i stać się gwiazdami. Miały na to zbyt małą masę.

1 czerwca 2002 roku, w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters, Katharina Lodders, badacz z Planetary Chemistry Lab na Uniwersytecie stanu Washington w St. Louis razem z uczonymi z UCLA, NASA i innych instytucji poinformowała o odkryciu pierwszego dowodu istnienia zmian pogodowych w atmosferach brązowych karłów (Jowiszowa pogoda na brązowych karłach„>pisaliśmy o tym). To pierwsze nieplanetarne obiekty, na których zaobserwowano tego typu zjawiska.

Lodders badała, jakie związki chemiczne mogą istnieć w atmosferach o temperaturach i ciśnieniach takich, jak zaobserwowano na brązowych karłach.

Modelowanie termodynamiczne mówi nam, że ciekłe żelazo paruje i tworzy chmury” – stwierdziła Lodders.

Istnieje wiele ziemiopodobnych analogii mówiących nam, jaka jest tam pogoda. Można ją opisywać takimi zjawiskami, jak mgła czy chmury, ale wciąż jeszcze należy poszukiwać szczegółów, które mogą dać nam dokładniejszy obraz„.

Brązowe karły są podobne do planet i do gwiazd jednocześnie. Podobnie jak gwiazdy, przechodzą trwający miliardy lat cykl życiowy i zawierają pierwiastki chemiczne w podobnych jak gwiazdy proporcjach. Jednak zbyt mała masa i niemożność produkcji energii czyni je powoli stygnącymi obiektami podobnymi do planet gigantów, jak Jowisz w Układzie Słonecznym.

Podobnie jak planety i gwiazdy, brązowe karły posiadają pole grawitacyjne i atmosfery stające się coraz chłodniejsze w miarę oddalania się od tych ciał.

Ziemskie obłoki zbudowane są z parującej wody. Intensywne ciepło dostarczane przez brązowe karły powoduje, że chmury tworzą się tam z parujących metali.

Lodders jest specjalistą w stosowaniu termodynamiki do badania składu chemicznego.

Można tu uczynić pewną analogię. Badając wzajemne proporcje jajek, mąki i cukru, przewidzieć można, co powstanie w wyniku poddania mieszaniny różnym procesom. Może będą to kruche ciasteczka, może inne ciastka. Na pewno jednak nie chleb, nie dodaliśmy przecież drożdży!

Ze względu na ich małą jasność, pierwsze brązowe karły odkryto dopiero w 1995 roku. Najbliższy znany obiekt tego typu znajduje się w odległości 19 lat świetlnych od nas.

Najchłodniejsze gwiazdy oznaczane są typem widmowym „M”. Dla brązowych karłów tę klasyfikację należy rozszerzyć i zaliczyć je do typu „L” lub „T”.

Lodders i jej współpracownicy interesowali się szczególnie najstarszymi i najchłodniejszymi brązowymi karłami (typu „L”), ponieważ ich atmosfery mogą być najbardziej zbliżone do atmosfer planet.

W jednym z opublikowanych eksperymentów zebrano serie danych dotyczących widm absorpcyjnych. Światło o pewnej długości jest szczególnie mocno pochłaniane w atmosferach brązowych karłów. Badając tę długość fali, przeprowadzić można porównanie ze światłem pochłanianym w atmosferach planet olbrzymów.

Absorpcja jest swego rodzaju odciskiem palca mówiącym o składzie chemicznych atmosfery.

Kiedy widma zostały zebrane, posortowano je według temperatury od najgorętszych (typu „L”) do najchłodniejszych (typu „T”). Stworzono w ten sposób model mówiący, jak zmienia się skład i właściwości atmosfery, gdy w czasie swojego życia brązowy karzeł ochładza się.

W atmosferach stwierdzono obecność dwóch pierwiastków: wodoru i żelaza. W pewnych warunkach tworzą one gaz nazywany wodorkiem żelaza (iron hydride), który jednak „znika”, gdy temperatura obniża się.

Jednak wodorek żelaza nie ulega po prostu skropleniu. Zamiast tego rozpada się na ciekłe żelazo, pozostawiając wodór w stanie gazowym.

Uczonym udało się przewidzieć, że warunki w cieplejszych brązowych karłach umożliwiają istnienie wodorku żelaza. Badania widm potwierdziły to. Przewidziano również rozpad wodorku w brązowych karłach o typach widmowych od L5 do L8.

Tu jednak pojawiła się niespodzianka. Spodziewano się, że sygnał od wodorku żelaza będzie słabnąć (by w końcu zupełnie zaniknąć), gdy badać się będzie brązowe karły o coraz niższych temperaturach. Tak się jednak nie stało. Sygnał nie zaniknął całkowicie. Z chemicznego punktu widzenia było to niezrozumiałe.

To nie jedyne odkrycie, które zadziwiło uczonych. Brązowe karły stygną i stają się coraz słabsze. Istnieje jednak krótki okres w ich życiu, kiedy stają się jaśniejsze. Naukowcy starają się to uzasadniać hipotezą, że odpowiada to okresowi, kiedy z nieba tych obiektów znikają chmury i widoczna staje się powierzchnia.

Autor

Michał Matraszek

Komentarze

  1. Anonymous    

    wy frajerzy — Przecierz ufole i tak istnieją wy patafiany

    1. Ciekawski    

      Ech… — Twoja wypowiedz swiadczy o Twoim poziomie. Nie ma co pisac wiecej, szkoda karmic trolla.

      Ze tez na kazdym forum musza sie tacy trafiac…

Komentarze są zablokowane.