Primele nori de apă cu grosime variabilă descoperiți în afara sistemului solar
O echipă de astronomi a detectat pentru prima dată modificări directe ale grosimii norilor de apă pe un corp ceresc din afara sistemului solar. Descoperirea a fost făcută cu ajutorul Telescopului Spațial James Webb, care a observat timp de 11 ore piticului brun WISE 0855, cel mai rece cunoscut de acest tip, aflat la aproximativ 7,5 ani-lumină distanță. Spectrul luminii a fost înregistrat la fiecare 15 minute, obținându-se cel mai detaliat portret în serie temporală al acestui obiect.
Cercetarea, condusă de Brittany Miles, astronom asistent la Observatorul Steward al Universității din Arizona, arată că atmosfera lui WISE 0855 este influențată simultan de două procese distincte: nori de apă de la altitudini mari, care devin mai groși sau mai subțiri pe măsură ce obiectul se rotește, și gaze chimice din straturile profunde, antrenate spre suprafață prin convecție. Studiul este disponibil pe serverul de preprint arXiv și a fost acceptat spre publicare în The Astrophysical Journal.
„Este prima dată când am putut confirma că norii de apă devin mai subțiri și mai groși pe un corp apropiat”, a declarat Miles. „Înainte de JWST aveam doar fotometrie, care amesteca efectele norilor, chimiei și temperaturii. Acum le putem distinge.”
Piticul brun WISE 0855 are o masă de aproximativ două ori mai mare decât Jupiter și dimensiuni similare, iar temperatura sa de circa 265 kelvini (-8°C) este mai scăzută decât cea a suprafeței Pământului. Astfel de obiecte se situează la granița dintre planete și stele: prea masivi pentru a fi planete, prea mici pentru a fuziona atomii în nucleu și a străluci ca stelele.
Pe lângă variațiile de temperatură legate de rotație, spectrograful a înregistrat și un semnal ritmic asociat unor gaze specifice, monoxid de carbon și fosfină. Aceste fluctuații apar pentru că materia fierbinte din interiorul piticului brun este împinsă continuu spre suprafață prin convecție, un proces cunoscut sub numele de chimie de neechilibru. Fenomenul a mai fost observat la pitici bruni, dar urmărirea sa în timp real, moleculă cu moleculă, este nouă.
Mark Marley, director al Lunar and Planetary Laboratory din cadrul Universității din Arizona și coautor al studiului, compară observația cu privirea prin plasa unei uși: fotonii traversează atmosfera și ajung în spațiu, iar pentru a înțelege corpul ceresc trebuie înțeleasă și „plasa” care filtrează lumina. În acest caz, plasa se schimbă continuu.
Miles subliniază că valoarea descoperirii depășește cazul particular al lui WISE 0855. Fizica de bază a convecției, norilor și chimiei care guvernează Jupiter se aplică și acestui corp rece aflat la peste șapte ani-lumină distanță, ceea ce sugerează că fenomene similare ar putea fi studiate și pe exoplanetele gigant gazos. „Chiar dacă piticii bruni nu sunt planete adevărate, ei au un comportament asemănător planetelor”, a spus cercetătoarea. „Există un spectru de comportamente, nu o linie clară între piticii bruni și planete.”
Echipa intenționează să continue observațiile cu James Webb pentru a stabili mai precis perioada de rotație a lui WISE 0855 și detaliile tridimensionale ale mișcărilor din atmosfera sa.
