Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Arizona ha encontrado bandas y rayas en la enana marrón más cercana a la Tierra, insinuando los procesos que agitan la atmósfera de la enana marrón desde dentro.

Las enanas marrones son misteriosos objetos celestes que no son del todo estrellas ni planetas. Son aproximadamente del tamaño de Júpiter, pero por lo general son docenas de veces más masivas. Todavía, son menos masivas que las estrellas más pequeñas, por lo que sus núcleos no tienen suficiente presión para fusionar átomos como lo hacen las estrellas. Están calientes cuando se forman y se enfrían gradualmente, brillando débilmente y atenuándose lentamente a lo largo de sus vidas, haciéndolos difíciles de encontrar. Ningún telescopio puede ver claramente las atmósferas de estos objetos.

"Nos preguntabamos, ¿Las enanas marrones se parecen a Júpiter? con sus cinturones regulares y bandas formadas por grandes, paralelo, chorros longitudinales, ¿O estarán dominados por un patrón en constante cambio de tormentas gigantes conocidas como vórtices como las que se encuentran en los polos de Júpiter? ", dijo el investigador de UArizona Daniel Apai. profesor asociado en el Departamento de Astronomía y Observatorio Steward y el Laboratorio Lunar y Planetario.

Apai es el autor principal de un nuevo estudio publicado hoy en El diario astrofísico que busca responder a esa pregunta utilizando una técnica novedosa.

Él y su equipo descubrieron que las enanas marrones se parecen mucho a Júpiter. Los patrones en las atmósferas revelan vientos de alta velocidad que corren paralelos a los ecuadores de los dibujos marrones. Estos vientos están mezclando las atmósferas, redistribuyendo el calor que emerge de los cálidos interiores de las enanas marrones. También, como Júpiter, los vórtices dominan las regiones polares.

Algunos modelos atmosféricos predijeron este patrón atmosférico, Apai dijo:incluyendo modelos del fallecido Adam Showman, profesor del Laboratorio Planetario y Lunar de Arizona y líder en modelos de atmósfera de enanas marrones.

"Los patrones de viento y la circulación atmosférica a gran escala a menudo tienen efectos profundos en las atmósferas planetarias, desde el clima de la Tierra hasta la aparición de Júpiter, y ahora sabemos que esos chorros atmosféricos a gran escala también dan forma a atmósferas enanas marrones, "dijo Apai, cuyos coautores del artículo incluyen el Observatorio Astronómico de Luigi Bedin y Domenico Nardiello de Padua, quien también está afiliado al Laboratoire d'Astrophysique de Marseille en Francia.

"Saber cómo soplan los vientos y redistribuyen el calor en una de las enanas marrones más cercanas y mejor estudiadas nos ayuda a comprender los climas, temperaturas extremas y evolución de las enanas marrones en general, "Dijo Apai.

El grupo de Apai en UArizona es un líder mundial en el mapeo de las atmósferas de enanas marrones y planetas fuera de nuestro sistema solar utilizando telescopios espaciales y un nuevo método.

El equipo utilizó el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESS, telescopio espacial para estudiar las dos enanas marrones más cercanas a la Tierra. A solo 6 1/2 años luz de distancia, las enanas marrones se llaman Luhman 16 A y B. Si bien ambas tienen aproximadamente el mismo tamaño que Júpiter, ambos son más densos y, por lo tanto, contienen más masa. Luhman 16 A es aproximadamente 34 veces más masivo que Júpiter, y Luhman 16 B, que fue el tema principal del estudio de Apai, es aproximadamente 28 veces más masivo que Júpiter y aproximadamente 1, 500 grados Fahrenheit más caliente.

"El telescopio espacial TESS, aunque diseñado para cazar planetas extrasolares, también proporcionó este conjunto de datos increíblemente rico y emocionante sobre la enana marrón más cercana a nosotros, ", Dijo Apai." Con algoritmos avanzados desarrollados por miembros de nuestro equipo, pudimos obtener medidas muy precisas de los cambios de brillo a medida que giraban las dos enanas marrones. Las enanas marrones se vuelven más brillantes cuando las regiones atmosféricas más brillantes se convierten en el hemisferio visible y más oscuras cuando giran fuera de la vista ".

Dado que el telescopio espacial proporciona mediciones extremadamente precisas y no se ve interrumpido por la luz del día, el equipo recolectó más rotaciones que nunca, proporcionando la vista más detallada de la circulación atmosférica de una enana marrón.

"Ningún telescopio es lo suficientemente grande como para proporcionar imágenes detalladas de planetas o enanas marrones, ", Dijo Apai." Pero al medir cómo cambia el brillo de estos objetos giratorios con el tiempo, es posible crear mapas burdos de sus atmósferas, una técnica que, en el futuro, también podría usarse para mapear planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares que de otro modo serían difíciles de ver ".

Los resultados de los investigadores muestran que hay mucha similitud entre la circulación atmosférica de los planetas del sistema solar y las enanas marrones. Como resultado, Las enanas marrones pueden servir como análogos más masivos de los planetas gigantes que existen fuera de nuestro sistema solar en estudios futuros.

"Nuestro estudio proporciona una plantilla para futuros estudios de objetos similares sobre cómo explorar, e incluso mapear, las atmósferas de las enanas marrones y los planetas extrasolares gigantes sin la necesidad de telescopios lo suficientemente potentes para resolverlos visualmente". "Dijo Apai.

El equipo de Apai espera seguir explorando las nubes, sistemas de tormentas y zonas de circulación presentes en enanas marrones y planetas extrasolares para profundizar nuestra comprensión de las atmósferas más allá del sistema solar.