Astronomowie stworzyli jak dotąd najbardziej szczegółowy raport pogodowy dla dwóch odległych światów poza naszym Układem Słonecznym.
Międzynarodowe badania – pierwsze tego rodzaju – ujawniają ekstremalne warunki atmosferyczne panujące na obiektach spowitych wirującymi chmurami gorącego piasku o temperaturze 950 stopni Celsjusza. Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), naukowcy postanowili uchwycić pogodę na parze brązowych karłów – ciał kosmicznych, które są większe niż planety, ale mniejsze niż gwiazdy. Te brązowe karły, nazwane łącznie WISE 1049AB, są najjaśniejszymi i najbliższymi Ziemi obiektami tego typu, oddalonymi od nas o około sześć lat świetlnych.
Zespół śledził atmosferę każdego z nich, mierząc fale światła emitowane z ich powierzchni, które zmieniały się w miarę jak mniej lub bardziej zachmurzone regiony obracały się i znikały z pola widzenia. Wizualizując te dane za pomocą krzywych blasku – wykresów zmian jasności światła z każdego obiektu w czasie –można było stworzyć szczegółowy obraz 3D tego, jak pogoda brązowych karłów zmieniała się w ciągu pełnego obrotu (doby), czyli po pięciu–siedmiu godzinach. Zespół był również w stanie wskazać, jak światło z każdego obiektu zmieniało się w zależności od długości fali, aby zademonstrować obecność i złożoną interakcję gazów, takich jak woda, metan i tlenek węgla w ich atmosferach.
Odkrycia te mogą pomóc astronomom w zrozumieniu brązowych karłów jako potencjalnego brakującego ogniwa między gwiazdami a planetami. Obserwując w podczerwieni, JWST widzi długości fal światła blokowane przez naszą atmosferę. Przesuwa to granice w badaniach wczesnego Wszechświata, a konkretnie formowania się gwiazd i egzoplanet, takich jak brązowe karły, które leżą poza naszym Układem Słonecznym.
Najnowsze badania opierają się na wcześniejszych obserwacjach brązowych karłów, które ograniczały się głównie do przechwytywania statycznych migawek ich atmosfer tylko z jednej strony. Wiadomo jednak, że brązowe karły wirują stosunkowo szybko, a ich pogoda może się znacząco zmieniać w czasie – twierdzą naukowcy. Omawiane odkrycia utorują drogę do bardziej szczegółowych badań brązowych karłów i innych odległych obiektów. Badania, których wyniki opublikowano w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu we współpracy z Trinity College w Dublinie, Uniwersytetem Wirginii i innych instytucjami z całego świata.
Profesor Beth Biller z Uniwersytetu w Edynburgu powiedziała: Odkrycia te pokazują, że stoimy u progu zasadniczej zmiany naszego spojrzenia na światy znajdujące się daleko poza naszym własnym. Mogą pomóc nam zrozumieć warunki panujące nie tylko na obiektach takich jak brązowe karły, ale także na olbrzymich egzoplanetach. W dłuższej perspektywie techniki, które udoskonalamy, mogą umożliwić badania pogody na planetach nadających się do zamieszkania, takich jak nasza, które krążą wokół innych gwiazd.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Scorching storms on distant worlds revealed in new detail
- The JWST weather report from the nearest brown dwarfs I: multiperiod JWST NIRSpec + MIRI monitoring of the benchmark binary brown dwarf WISE 1049AB
Źródło: RAS
Na ilustracji: Wizja artystyczna najbliższego Ziemi brązowego karła, WISE 1049AB (na zdjęciu głównym) wraz z wrażeniem burzowej pogody na planecie brązowego karła (w okienku). Źródło: ESO-I. Crossfield-N. Risinger
