Palące burze na odległych światach ujawnione w nowych szczegółach
Astronomowie stworzyli jak dotąd najbardziej szczegółowy raport pogodowy dla dwóch odległych światów poza naszym Układem Słonecznym.
Wizja artystyczna najbliższego Ziemi brązowego karła, WISE 1049AB (na zdjęciu głównym) wraz z wrażeniem burzowej pogody na planecie brązowego karła (w okienku). Źródło: ESO-I. Crossfield-N. Risinger
Międzynarodowe badania – pierwsze tego rodzaju – ujawniają ekstremalne warunki atmosferyczne panujące na obiektach niebieskich, które są spowite wirującymi chmurami gorącego piasku o temperaturze 950 oC.
Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), naukowcy postanowili uchwycić pogodę na parze brązowych karłów – ciał kosmicznych, które są większe niż planety, ale mniejsze niż gwiazdy.
Te brązowe karły, nazwane łącznie WISE 1049AB, są najjaśniejszymi i najbliższymi Ziemi obiektami tego typu, oddalonymi od nas o około sześć lat świetlnych.
Zespół śledził atmosferę każdego z brązowych karłów mierząc fale światła emitowane z ich powierzchni, które zmieniały się w miarę jak mniej lub bardziej zachmurzone regiony obracały się i znikały z pola widzenia.
Wizualizując te dane za pomocą krzywych blasku – wykresu zmian jasności światła z każdego obiektu w czasie – zespół był w stanie stworzyć szczegółowy obraz 3D tego, jak pogoda brązowych karłów zmieniała się w ciągu pełnego obrotu (doby), po pięciu do siedmiu godzinach.
Zespół był również w stanie wykreślić, jak światło z każdego obiektu zmieniało się w zależności od długości fali, aby zademonstrować obecność i złożoną interakcję gazów, takich jak woda, metan i tlenek węgla w ich atmosferach.
Odkrycia te mogą pomóc astronomom w zrozumieniu brązowych karłów jako potencjalnego brakującego ogniwa między gwiazdami a planetami – obiecując nowe spojrzenie na oba te zjawiska.
Obserwując w podczerwieni, JWST jest w stanie widzieć długości fal światła, które są blokowane przez naszą własną atmosferę.
Zdolność ta otwiera granice w badaniach wczesnego Wszechświata, formowania się gwiazd i egzoplanet, takich jak brązowe karły, które leżą poza naszym Układem Słonecznym.
Najnowsze badania opierają się na wcześniejszych badaniach brązowych karłów, które ograniczały się głównie do przechwytywania statycznych migawek ich atmosfer tylko z jednej strony. Takie podejście jest ograniczone, ponieważ wiadomo, że brązowe karły wirują stosunkowo szybko, a ich pogoda może się znacznie zmieniać w czasie, twierdzą naukowcy.
Ich odkrycia utorują drogę do bardziej szczegółowych badań brązowych karłów i innych odległych obiektów niebieskich.
Badania, których wyniki opublikowano w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zostały przeprowadzone przez Uniwersytet w Edynburgu we współpracy z naukowcami z Trinity College w Dublinie, Uniwersytetu Wirginii i innych instytutów z całego świata.
Profesor Beth Biller powiedziała: Nasze odkrycia pokazują, że stoimy u progu przekształcenia naszego rozumienia światów daleko poza naszym własnym.
Spostrzeżenia takie jak te mogą pomóc nam zrozumieć warunki panujące nie tylko na obiektach niebieskich, takich jak brązowe karły, ale także na olbrzymich egzoplanetach poza naszym Układem Słonecznym.
Ostatecznie techniki, które tutaj udoskonalamy, mogą umożliwić pierwsze wykrycie pogody na planetach nadających się do zamieszkania, takich jak nasza, które krążą wokół innych gwiazd.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
