Brązowe karły mogą dostarczyć informacji o egzoplanetach. Naukowcy badają ich atmosfery

Brązowe karły to gwiazdopodobne obiekty o stosunkowo niskich masach. Mimo to, mogą być nawet 80-krotnie masywniejsze od Jowisza, największej planety Układu Słonecznego. Są one przy tym powiązane z tzw. super-Jowiszami.

Super-Jowisze są bowiem ciałami niebieskimi z pogranicza planet i brązowych karłów. Oznacza to, iż są masywniejsze od „naszego” Jowisza, ale jednocześnie mniej masywne od brązowych karłów. Zarówno super-Jowisze, jak i brązowe karły mają podobne atmosfery i temperatury, choć najprawdopodobniej różni je proces powstawania.

Czytaj też: W jaki sposób oblicza się wiek gwiazd?

O ile te pierwsze tworzą się wokół gwiazd, tak drugie wydają się rodzić w oddali od innych obiektów. Poza tym, w odróżnieniu od masywnych planet, brązowe karły są zdolne do syntezy deuteru. Aby lepiej poznać ich charakterystykę, naukowcy postanowili przeanalizować pobliskiego brązowego karła, 2MASS J22081363+2921215. Ich ustalenia w tej sprawie zostały opisane na łamach The Astronomical Journal.

misja zeus

Kluczowy dla prowadzonych badań był instrument MOSFIRE zamontowany na Obserwatorium Kecka. Ich celem były obserwacje 2MASS J22081363+2921215 w bliskiej podczerwieni i poszukiwanie zmian jasności w obrębie tamtejszych chmur. Poza tym, astronomowie wzięli pod uwagę chemiczne sygnatury pierwiastków tworzących te chmury oraz to, jak zmieniają się wraz z upływem czasu.

Brązowe karły to obiekty z pogranicza planet i gwiazd

Zespół zarządzany przez Elenę Manjavacas wybrał tego brązowego karła, ponieważ jest on bardzo młody. W związku z tym cechuje się wysoką jasnością, a jego masa i temperatura są podobne do parametrów pobliskiej egzoplanety Beta Pictoris b. Manjavacas zauważa, że ze względu na brak możliwości badania atmosfery Beta Pictoris b, konieczne było znalezienie alternatyw. W ten sposób naukowcy zwrócili uwagę na 2MASS J22081363+2921215, który ma pokazać, jak wyglądają chmury egzoplanety na różnych wysokościach

Obserwacje sugerują, że wspomniany brązowy karzeł ma zróżnicowaną atmosferę z rozproszonymi chmurami. Panujące tam temperatury osiągają nawet 1500 stopni Celsjusza, a sam obiekt jest ok. 12-krotnie masywniejszy od Jowisza. Obraca się również znacznie szybciej od „naszego” gazowego giganta, który wykonuje pełen obrót w ciągu 10 godzin – 2MASS J22081363+2921215 robi to samo w ciągu 3,5 godziny.

Czytaj też: Słońce ma brata bliźniaka? Poznajcie gwiazdę badaną przez NASA

Analizy wykazały, że w górnych warstwach atmosfery brązowego karła występuje jodek potasu oraz krzemian magnezu. Na mniejszych wysokościach znajduje się natomiast warstwa jodku sodu oraz większe ilości krzemianu magnezu. Ostatnia warstwa składa się z chmur wypełnionych tritlenkiem diglinu. Całkowita wysokość atmosfery wynosi 718 kilometrów.