Wykryli zmienną pogodę poza Układem Słonecznym. Ten obiekt znajduje się na granicy planety i gwiazdy

Wykorzystując Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba astronomowie zidentyfikowali zmienną pogodę na najzimniejszym znanym brązowym karle. W jego atmosferze występują nierównomierne chmury, a ustalenia na temat WISE 0855 mogą okazać się wyjątkowo istotne pod kątem poznawania obiektów znajdujących się na granicy między planetami i gwiazdami.
Wykryli zmienną pogodę poza Układem Słonecznym. Ten obiekt znajduje się na granicy planety i gwiazdy

Naukowcy wykryli bowiem zmiany w sygnaturach chemicznych tlenku węgla i fosfiny, a dodatkowo znaleźli dowody wskazujące na obecność niejednorodnych chmur wodnych. WISE 0855 stanowi przy tym wyjątkowo chłodny obiekt podgwiazdowy, którego temperatura wynosi około około minus 8 stopni Celsjusza. Choć jego temperatura jest zbliżona do warunków panujących na powierzchni Ziemi, nie oznacza to, że mamy do czynienia ze światem podobnym do naszej planety. Brązowe karły różnią się od zwykłych gwiazd przede wszystkim tym, że nie osiągają warunków niezbędnych do podtrzymywania stabilnej fuzji wodoru w jądrze.

Czytaj też: Sztuczna inteligencja „śni” o dokowaniu na orbicie. Stanford opracowuje model świata dla nawigacji kosmicznej

Zespół badawczy wykorzystał instrument NIRSpec znajdujący się na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, aby przeanalizować widmo WISE 0855 w podczerwieni. Obserwacje trwały 11 godzin, a kolejne pomiary odbywały się co 15 minut. Badany zakres długości fal wynosił od 2,87 do 5,27 mikrometra.

Tak szczegółowe śledzenie pozwoliło śledzić zmiany jasności przy poszczególnych długościach fal i oddzielić sygnały związane z temperaturą, składem chemicznym oraz obecnością chmur. To istotne, ponieważ atmosfery chłodnych brązowych karłów są złożonymi układami, w których składniki chemiczne i kondensujące substancje wpływają na obserwowane promieniowanie.

Najwyraźniejsze zmiany w zarejestrowanym widmie wiązały się z absorpcją promieniowania przez tlenek węgla. W niektórych zakresach długości fal różnica między maksymalnym a minimalnym sygnałem sięgała 10 procent. Analiza statystyczna wykazała również korelację między zmianami sygnatur tlenku węgla i fosfiny.

Zależność ta sugeruje, iż oba związki mogą wiązać się z procesami zachodzącymi na podobnych poziomach atmosfery. Według badaczy zmienność ich zawartości wiąże się z mechanizmem określanym jako zamrożenie składu chemicznego. Dochodzi do niego, gdy reakcje chemiczne nie nadążają za zmianami warunków podczas transportu gazu między różnymi warstwami atmosfery. W rezultacie skład mieszaniny może odbiegać od tego, którego należałoby oczekiwać na podstawie lokalnej temperatury i ciśnienia.

Czytaj też: Jak Feniks z popiołów. Ta planeta narodziła się w szalonych okolicznościach

Jednym z najważniejszych rezultatów badania są dowody wskazujące na obecność niejednorodnych chmur wodnych w atmosferze WISE 0855. Porównanie obserwowanego widma z modelami atmosferycznymi i struktury obiektu sugeruje, jakoby grubość tych chmur zmieniała się w przestrzeni lub czasie. Poza tym, zmienność chmur wodnych wydaje się związana z niższymi ciśnieniami, a więc z innymi warstwami atmosfery niż te, w których powstają obserwowane zmiany zawartości CO i PH₃. Oznacza to, że różne składniki atmosfery mogą ujawniać procesy zachodzące na odmiennych głębokościach.

Źródło: arXiv

Napisane przez

Aleksander Kowal

Redaktor
Z wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.