Los objetos tenues llamados enanas marrones, menos masivos que el Sol pero más masivos que Júpiter, tienen vientos y nubes poderosas, específicamente, nubes irregulares calientes hechas de gotas de hierro y polvo de silicato. Recientemente, los científicos se dieron cuenta de que estas nubes gigantes pueden moverse y espesarse oadelgazar sorprendentemente rápido, en menos de un día de la Tierra, pero no entendía por qué.
Ahora, los investigadores tienen un nuevo modelo para explicar cómo las nubes se mueven y cambian de forma en las enanas marrones, utilizando información del telescopio espacial Spitzer de la NASA. Las ondas gigantes provocan el movimiento a gran escala de partículas en las atmósferas de las enanas marrones, cambiando el grosor del silicatonubes, informan los investigadores en la revista Science. El estudio también sugiere que estas nubes están organizadas en bandas confinadas a diferentes latitudes, viajando con diferentes velocidades en diferentes bandas.
"Esta es la primera vez que vemos bandas y ondas atmosféricas en enanas marrones", dijo el autor principal Daniel Apai, profesor asociado de astronomía y ciencias planetarias en la Universidad de Arizona en Tucson.
Al igual que en el océano de la Tierra, se pueden formar diferentes tipos de ondas en atmósferas planetarias. Por ejemplo, en la atmósfera de la Tierra, ondas muy largas mezclan aire frío desde las regiones polares hasta las latitudes medias, lo que a menudo conduce a la formación o disipación de las nubes.
La distribución y los movimientos de las nubes en las enanas marrones en este estudio son más similares a los observados en Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Neptuno tiene estructuras de nubes que también siguen caminos en bandas, pero sus nubes están hechas de hielo. Observaciones deNeptuno de la nave espacial Kepler de la NASA, que opera en su misión K2, fue importante en esta comparación entre el planeta y las enanas marrones.
"Los vientos atmosféricos de las enanas marrones se parecen más al patrón habitual de cinturones y zonas de Júpiter que a la caótica ebullición atmosférica que se ve en el Sol y muchas otras estrellas", dijo el coautor del estudio Mark Marley en el Centro de Investigación Ames de la NASA enSilicon Valley de California.
Las enanas marrones pueden considerarse estrellas fallidas porque son demasiado pequeñas para fusionar elementos químicos en sus núcleos. También pueden considerarse como "super planetas" porque son más masivas que Júpiter, pero tienen aproximadamente el mismo diámetro.Al igual que los planetas gigantes gaseosos, las enanas marrones en su mayoría están hechas de hidrógeno y helio, pero a menudo se encuentran separadas de cualquier sistema planetario. En un estudio de 2014 con Spitzer, los científicos descubrieron que las enanas marrones comúnmente tienen tormentas atmosféricas.
Debido a su similitud con los exoplanetas gigantes, las enanas marrones son ventanas a sistemas planetarios más allá del nuestro. Es más fácil estudiar enanas marrones que planetas porque a menudo no tienen una estrella brillante que las oscurezca.
"Es probable que la estructura con bandas y las grandes olas atmosféricas que encontramos en las enanas marrones también sean comunes en los exoplanetas gigantes", dijo Apai.
Usando Spitzer, los científicos monitorearon los cambios de brillo en seis enanas marrones durante más de un año, observando que cada una de ellas gira 32 veces. A medida que una enana marrón gira, sus nubes entran y salen del hemisferio visto por el telescopio, causando cambios enel brillo de la enana marrón.Los científicos analizaron estas variaciones de brillo para explorar cómo se distribuyen las nubes de silicato en las enanas marrones.
Los investigadores esperaban que estas enanas marrones tuvieran tormentas elípticas parecidas a la Gran Mancha Roja de Júpiter, causadas por zonas de alta presión. La Gran Mancha Roja ha estado presente en Júpiter durante cientos de años y cambia muy lentamente: Tales "manchas" no podíanexplique los rápidos cambios en el brillo que los científicos vieron al observar estas enanas marrones. Los niveles de brillo de las enanas marrones variaron notablemente en el transcurso de un día de la Tierra.
Para dar sentido a los altibajos del brillo, los científicos tuvieron que repensar sus suposiciones sobre lo que estaba sucediendo en las atmósferas enanas marrones. El mejor modelo para explicar las variaciones involucra grandes olas, que se propagan a través de la atmósfera con diferentes períodos.las olas harían rotar las estructuras de las nubes con diferentes velocidades en diferentes bandas.
La investigadora de la Universidad de Arizona, Theodora Karalidi, utilizó una supercomputadora y un nuevo algoritmo informático para crear mapas de cómo viajan las nubes en estas enanas marrones.
"Cuando los picos de las dos ondas se compensan, a lo largo del día hay dos puntos de brillo máximo", dijo Karalidi. "Cuando las ondas están sincronizadas, se obtiene un pico grande, haciendo que la enana marrón dos vecestan brillante como con una sola ola "
Los resultados explican el comportamiento desconcertante y los cambios de brillo que los investigadores vieron anteriormente. El siguiente paso es tratar de comprender mejor qué causa las ondas que impulsan el comportamiento de la nube.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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