Kunstnerens koncept for brun dværg 2MASSJ22282889-431026 (NASA/JPL-Caltech)
De komplekse vejrmønstre i atmosfæren af en hurtigt roterende brun dværg er blevet kortlagt i den højeste detalje nogensinde af forskere, der bruger de infrarøde evner fra NASAs Spitzer- og Hubble-rumteleskoper... tal om solvind!
Nogle gange omtalt som mislykkede stjerner dannes brune dværge fra kondenserende gas og støv som almindelige stjerner, men de formår aldrig at samle nok masse til at antænde fuldstændig brintfusion i deres kerner. Som følge heraf ligner de mere enorme Jupiter-lignende planeter, der udstråler lave niveauer af varme, mens de besidder bånd af vinddrevne hvirvler i deres øvre atmosfæriske lag.
Selvom brune dværge i sagens natur er meget svage og derfor svære at observere i synlige bølgelængder af lys, kan deres varme detekteres af Hubble og Spitzer Space Telescope - som begge kan 'se' fint i nær- og fjerninfrarød , henholdsvis.
Ledet af forskere fra University of Arizona brugte et hold astronomer disse kredsende observatorier den 7. juli 2011 til at måle lyskurverne fra en brun dværg ved navn 2MASSJ22282889-431026 (forkortet 2M2228). Hvad de fandt var, at mens 2M2228 udstillede periodisk lysere i både nær- og fjern-infrarødt i løbet af dens hurtige 1,43-timers rotation varierede mængden og hastigheden af lysstyrken mellem de forskellige bølgelængder detekteret af de to teleskoper.
'Med Hubble og Spitzer var vi i stand til at se på forskellige atmosfæriske lag af en brun dværg, på samme måde som læger bruger medicinske billedbehandlingsteknikker til at studere de forskellige væv i din krop.'
– Daniel Apai, hovedefterforsker, University of Arizona
Denne uventede afvigelse - ellerfaseskift— indikerer højst sandsynligt forskellige lag af skymateriale og vindhastigheder omkring 2M2228, der hvirvler rundt om dværgstjernen på meget samme måde som de stormfulde skybånd, der ses på Jupiter eller Saturn.
Men mens skyerne på Jupiter er lavet af gasser som ammoniak og metan, er skyerne i 2M2228 lavet af meget mere usædvanlige ting.
'I modsætning til Jordens vandskyer eller Jupiters ammoniakskyer er skyer på brune dværge sammensat af varme sandkorn, flydende jerndråber og andre eksotiske forbindelser,' sagde Mark Marley, en forsker ved NASAs Ames Research Center og medforfatter til avisen. 'Så denne store atmosfæriske forstyrrelse fundet af Spitzer og Hubble giver en ny betydning til begrebet ekstremt vejr.'
Selvom det kan virke mærkeligt at tænke på vejret på en stjerne, så husk, at brune dværge er meget mere gasplanet-lignende end 'rigtige' stjerner. Selvom temperaturerne på 1.100-1.600 ºF (600-700 ºC) fundet på 2M2228 kan lyde brændende varme, er det direkte køligt sammenlignet med selv almindelige stjerner som vores sol, der har en gennemsnitstemperatur på næsten 10.000 ºF (5.600 ºC). Forskellige materialer samles i forskellige lag af dens atmosfære, afhængigt af temperatur og tryk, og kan gennemtrænges af forskellige bølgelængder af infrarødt lys - ligesom gasgigantplaneter.
'Det, vi ser her, er beviser for massive, organiserede skysystemer, måske beslægtet med gigantiske versioner af den store røde plet på Jupiter,' sagde Adam Showman, en teoretiker ved University of Arizona involveret i forskningen. 'Disse usynkroniserede lysvariationer giver et fingeraftryk af, hvordan den brune dværgs vejrsystemer stables lodret. Dataene tyder på, at områder på den brune dværg, hvor vejret er overskyet og rigt på silikatdampe dybt inde i atmosfæren, falder sammen med mildere, tørrere forhold i højere højder - og omvendt.'
Holdets resultater blev præsenteret i dag, den 8. januar, under det 221. møde i American Astronomical Society i Long Beach, CA.
Læs mere på Spitzers hjemmeside , og find holdets papir i PDF-form her .
Indlagt billede: anatomien af en brun dværgs atmosfære (NASA/JPL).