Khái niệm nghệ sĩ từ lùn nâu 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
Các kiểu thời tiết phức tạp trong bầu khí quyển của sao lùn nâu đang quay nhanh đã được các nhà nghiên cứu sử dụng khả năng hồng ngoại của NASA, Spitzer và kính viễn vọng không gian Hubble nói về gió mặt trời!
Đôi khi được gọi là các ngôi sao thất bại, các sao lùn nâu hình thành từ khí ngưng tụ và bụi như các ngôi sao thông thường nhưng không bao giờ thu thập đủ khối lượng để đốt cháy phản ứng tổng hợp hydro đầy đủ trong lõi của chúng. Kết quả là chúng giống với các hành tinh khổng lồ giống như sao Mộc, tỏa ra mức nhiệt thấp trong khi sở hữu các dải phù sa điều khiển gió trong các tầng khí quyển phía trên của chúng.
Mặc dù các sao lùn nâu có bản chất rất mờ và do đó rất khó quan sát trong các bước sóng ánh sáng nhìn thấy được, nhưng nhiệt của chúng có thể được phát hiện bởi Kính viễn vọng Không gian Spitzer - cả hai đều có thể nhìn thấy điều đó rất tốt trong điều kiện cận và hồng ngoại , tương ứng.
Được dẫn dắt bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Arizona, một nhóm các nhà thiên văn học đã sử dụng các đài quan sát quỹ đạo này vào ngày 7 tháng 7 năm 2011 để đo các đường cong ánh sáng từ một sao lùn nâu có tên là 2MASSJ22282889-431026 (gọi tắt là 2M2228). phát sáng ở cả hồng ngoại gần và xa trong quá trình quay 1,43 giờ nhanh chóng của nó, lượng và tốc độ sáng thay đổi giữa các bước sóng khác nhau được phát hiện bởi hai kính viễn vọng.
Với Hubble và Spitzer, chúng tôi có thể nhìn vào các tầng khí quyển khác nhau của sao lùn nâu, tương tự như cách các bác sĩ sử dụng các kỹ thuật hình ảnh y tế để nghiên cứu các mô khác nhau trong cơ thể bạn.
- Daniel Apai, điều tra viên chính, Đại học Arizona
Phương sai bất ngờ này - hoặc chuyển pha - rất có thể chỉ ra các lớp khác nhau của vật liệu đám mây và vận tốc gió xung quanh 2M2228, xoay quanh ngôi sao lùn theo cách rất giống với các dải mây bão tố nhìn thấy trên Sao Mộc hoặc Sao Thổ.
Nhưng trong khi các đám mây trên Sao Mộc được tạo thành từ các loại khí như amoniac và metan, thì các đám mây của 2M2228 được tạo ra từ những thứ khác thường hơn nhiều.
Không giống như các đám mây nước trên Trái đất hay các đám mây amoniac của Sao Mộc, các đám mây trên các sao lùn nâu bao gồm các hạt cát nóng, các giọt sắt lỏng và các hợp chất kỳ lạ khác, Mark Marley, một nhà khoa học nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA và đồng tác giả của bài báo. Vì vậy, sự xáo trộn khí quyển lớn này được tìm thấy bởi Spitzer và Hubble mang đến một ý nghĩa mới cho khái niệm thời tiết khắc nghiệt.
Mặc dù có vẻ kỳ lạ khi nghĩ về thời tiết trên một ngôi sao, hãy nhớ rằng các sao lùn nâu trông giống hành tinh khí hơn nhiều so với các ngôi sao thực tế. Mặc dù nhiệt độ 1.100 Nhiệt1.600 ºF (600 bằng 700 ºC) được tìm thấy trên 2M2228 nghe có vẻ nóng đến mức khó chịu, nhưng nó lại lạnh buốt so với các ngôi sao bình thường như Mặt trời của chúng ta, có nhiệt độ trung bình gần 10.000 ºF (5.600 ºC). Các vật liệu khác nhau tập hợp ở các lớp khí quyển khác nhau, tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất, và có thể bị xuyên qua bởi các bước sóng khác nhau của tia hồng ngoại - giống như các hành tinh khí khổng lồ.
Adam Showman, một nhà lý thuyết tại Đại học Arizona tham gia nghiên cứu cho biết, những gì chúng ta thấy ở đây là bằng chứng cho các hệ thống đám mây khổng lồ, có tổ chức, có lẽ giống với các phiên bản khổng lồ của Great Red Spot trên Sao Mộc. Các biến thể ánh sáng không đồng bộ này cung cấp một dấu vết về cách các hệ thống thời tiết lùn nâu xếp chồng lên nhau theo chiều dọc. Dữ liệu cho thấy các khu vực trên sao lùn nâu nơi thời tiết nhiều mây và giàu hơi silicat sâu trong bầu khí quyển trùng với điều kiện khô hơn, khô hơn ở độ cao cao hơn - và ngược lại.
Các kết quả nhóm nghiên cứu đã được trình bày hôm nay, ngày 8 tháng 1, trong cuộc họp lần thứ 221 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Long Beach, CA.
Đọc thêm trên trang Spitzer và tìm nhóm giấy ở dạng PDF ở đây.
Hình ảnh bắt đầu: giải phẫu của bầu khí quyển sao lùn nâu (NASA / JPL).
