Gli astronomi della NASA, utilizzando i telescopi spaziali Spitzer e Hubble, hanno sondato l'atmosfera tempestosa di una nana bruna, creando la più dettagliata "mappa metereologica" mai realizzata per questa classe di stelle. Le previsioni mostrano la direzione dei venti e la dimensione delle nubi che avvolgono questi strani mondi.
Le nane brune sono formate da gas a condensazione, come le stelle, ma non hanno la massa per fondere gli atomi di idrogeno e produrre energia, assumendo caratteristiche più simili a pianeti gassosi grazie alle loro complesse atmosfere. La nuova ricerca è stata un trampolino di lancio verso una migliore comprensione non solo delle nane brune, ma anche delle atmosfere di pianeti oltre il nostro Sistema Solare.
"Con Hubble e Spitzer, siamo stati in grado di guardare a vari livelli atmosferici di una nana bruna, similmente al modo in cui i medici usano tecniche di imaging medicale per studiare i diversi tessuti nel vostro corpo", ha detto Daniel Apai, il ricercatore principale della ricerca alla University of Arizona a Tucson, che ha presentato i risultati al meeting dell'American Astronomical Society Martedì a Long Beach, California
Lo studio che descrive i risultati, guidato da Esther Buenzli, anch'esso della University of Arizona, è stato pubblicato sull'Astrophysical Journal Letters.
I ricercatori grazie all'Hubble e allo Spitzer hanno osservato contemporaneamente la nana bruna 2MASSJ22282889-431026.
Hanno scoperto che la sua luce varia nel tempo circa ogni 90 minuti. Ma ancora più sorprendentemente, il team ha scoperto che questo cambiamento di luminosità dipendeva dal fatto che si guardava l'oggetto, con diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa.
Queste variazioni sono il risultato di diversi strati di materiale vorticoso attorno alla nana bruna che creano tempeste di vento grandi quanto la Terra.
Spitzer e Hubble hanno visto diversi strati atmosferici perché a certe lunghezze d'onda infrarossi sono visibili gli strati di vapore acqueo e metano, mentre alle altre lunghezze d'onda infrarosse emergono strati molto più profondi.
"A differenza delle nuvole d'acqua della Terra o delle nubi di ammoniaca di Giove, le nubi delle nane brune sono composte da granelli caldi di sabbia, gocce liquide di ferro e altri composti esotici", ha dichiarato Mark Marley, ricercatore del NASA Ames Research Center di Moffett Field, in California e co-autore del rapporto. "Quindi questa grande perturbazione atmosferica trovata da Spitzer e Hubble dà un nuovo significato al concetto di metereologia estremo".
Buenzli dice che questa è la prima volta che i ricercatori possono sondare variabilità a diverse altitudini differenti allo stesso tempo nell'atmosfera di una nana bruna. "Anche se le nane brune sono fresche rispetto alle altre stelle, in realtà sono calde per gli standard terrestri. Questo oggetto ha circa 600-700 gradi centigradi", ha detto Buenzli.
"Quello che vediamo qui è la prova gli enormi sistemi nuvolosi forse simili a versioni giganti della Grande Macchia Rossa di Giove", ha detto Adam Showman, un teorico presso l'Università dell'Arizona coinvolto nella ricerca. "Queste variazioni out-of-sync di luce forniscono un'impronta digitale di come i sistemi meteorologici della nana bruna si estendono verticalmente. I dati suggeriscono regioni dove il meteo è nuvoloso e sono ricche di silicati di vapore in profondità nell'atmosfera".
I ricercatori hanno in programma di studiare le atmosfere di decine di altre nane brune vicine con lo Spitzer e l'Hubble.
"Da studi come questo impareremo molto su questa importante classe di oggetti, la cui massa è compresa tra quella delle stelle e delle dimensioni di Giove pianeti", ha detto Glenn Wahlgren, scienziato NASA dello Spitzer a Washington. "Questa tecnica vedrà ampio uso quando saremo in grado di avere singole immagini dei pianeti extrasolari".
Per ulteriori informazioni visitate il sito dell'Hubble: http://www.hubblesite.org e http://www.nasa.gov/hubble.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130108182603.htm
Le nane brune sono formate da gas a condensazione, come le stelle, ma non hanno la massa per fondere gli atomi di idrogeno e produrre energia, assumendo caratteristiche più simili a pianeti gassosi grazie alle loro complesse atmosfere. La nuova ricerca è stata un trampolino di lancio verso una migliore comprensione non solo delle nane brune, ma anche delle atmosfere di pianeti oltre il nostro Sistema Solare.
"Con Hubble e Spitzer, siamo stati in grado di guardare a vari livelli atmosferici di una nana bruna, similmente al modo in cui i medici usano tecniche di imaging medicale per studiare i diversi tessuti nel vostro corpo", ha detto Daniel Apai, il ricercatore principale della ricerca alla University of Arizona a Tucson, che ha presentato i risultati al meeting dell'American Astronomical Society Martedì a Long Beach, California
Lo studio che descrive i risultati, guidato da Esther Buenzli, anch'esso della University of Arizona, è stato pubblicato sull'Astrophysical Journal Letters.
I ricercatori grazie all'Hubble e allo Spitzer hanno osservato contemporaneamente la nana bruna 2MASSJ22282889-431026.
Hanno scoperto che la sua luce varia nel tempo circa ogni 90 minuti. Ma ancora più sorprendentemente, il team ha scoperto che questo cambiamento di luminosità dipendeva dal fatto che si guardava l'oggetto, con diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa.
Queste variazioni sono il risultato di diversi strati di materiale vorticoso attorno alla nana bruna che creano tempeste di vento grandi quanto la Terra.
Spitzer e Hubble hanno visto diversi strati atmosferici perché a certe lunghezze d'onda infrarossi sono visibili gli strati di vapore acqueo e metano, mentre alle altre lunghezze d'onda infrarosse emergono strati molto più profondi.
"A differenza delle nuvole d'acqua della Terra o delle nubi di ammoniaca di Giove, le nubi delle nane brune sono composte da granelli caldi di sabbia, gocce liquide di ferro e altri composti esotici", ha dichiarato Mark Marley, ricercatore del NASA Ames Research Center di Moffett Field, in California e co-autore del rapporto. "Quindi questa grande perturbazione atmosferica trovata da Spitzer e Hubble dà un nuovo significato al concetto di metereologia estremo".
Buenzli dice che questa è la prima volta che i ricercatori possono sondare variabilità a diverse altitudini differenti allo stesso tempo nell'atmosfera di una nana bruna. "Anche se le nane brune sono fresche rispetto alle altre stelle, in realtà sono calde per gli standard terrestri. Questo oggetto ha circa 600-700 gradi centigradi", ha detto Buenzli.
"Quello che vediamo qui è la prova gli enormi sistemi nuvolosi forse simili a versioni giganti della Grande Macchia Rossa di Giove", ha detto Adam Showman, un teorico presso l'Università dell'Arizona coinvolto nella ricerca. "Queste variazioni out-of-sync di luce forniscono un'impronta digitale di come i sistemi meteorologici della nana bruna si estendono verticalmente. I dati suggeriscono regioni dove il meteo è nuvoloso e sono ricche di silicati di vapore in profondità nell'atmosfera".
I ricercatori hanno in programma di studiare le atmosfere di decine di altre nane brune vicine con lo Spitzer e l'Hubble.
"Da studi come questo impareremo molto su questa importante classe di oggetti, la cui massa è compresa tra quella delle stelle e delle dimensioni di Giove pianeti", ha detto Glenn Wahlgren, scienziato NASA dello Spitzer a Washington. "Questa tecnica vedrà ampio uso quando saremo in grado di avere singole immagini dei pianeti extrasolari".
Per ulteriori informazioni visitate il sito dell'Hubble: http://www.hubblesite.org e http://www.nasa.gov/hubble.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130108182603.htm
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