Dim astronomiske objekter kaldes brune dværge, mindre massiv end vores Sol, men mere massive gasplanet Jupiter. De har den atmosfære, med kraftig vind og massive skyer spottet form, og som hovedsageligt består af dråber af smeltet jern og silikat støv. For nylig, blev det konstateret, at disse skyer kan meget hurtigt (på mindre end én jordens dag), til at bygge op og lige så hurtigt forsvinder. Men forskerne forstår ikke, hvorfor det sker.
I forbindelse med den nye analyse af data indsamlet ved space telescope “Spitzer”, som er en international gruppe af forskere, der kunne skabe en model, der forklarer, hvordan skyer brune dværge flytte og ændre sin form. Objekter, der er oprettet af disse gigantiske bølger starte meget store bevægelse af partikler i atmosfæren af brune dværge, ændre tykkelsen af silikat skyer. Dette forskere rapporteret i tidsskriftet Science. Rapporten antager også, at disse skyer samles sammen i forskellige højder, bevæger sig med forskellig hastighed og retning.
“Vi første gang observerede atmosfæriske strømme og bølger i brune dværge,” siger undersøgelsens forfatter, Daniel Apai, lektor i astronomi og planetary science University of Arizona.
Bølger kan dannes ikke kun på vandet, som, for eksempel, i vores have og oceaner, men i atmosfæren på planeter. Hvis du tager vores planet, det er meget lang bølge blandet kold luft fra de polare regioner med luftmasser i midten breddegrader, hvilket ofte fører til enten udseende eller bortledning af skyer.
Fordeling og bevægelse af skyer i brune dværge, som blev objekter af denne undersøgelse blev mest ligner dem, at forskerne observeret på Jupiter, Saturn og Neptun. Sidstnævnte har også flere luft strømme, der bevæger sig i modsat retning, men de består hovedsagelig af is. Observation af Neptun med en space telescope “Kepler” var nøglen i denne sammenligning mellem planeter og brune dværge.
“Atmosfæriske vind brune dværge er meget lig Jupiters bælter og zoner end på det kaotiske atmosfæriske dannelsen observeret i Solen og mange andre stjerner,” tilføjer undersøgelse medforfatter mark Marley af Ames Research center i NASA.
Brune dværge kan betragtes som mislykkede stjerner, fordi deres masse er for lille til at støtte kemiske reaktioner af elementer i deres kerner. Men de kan også ses som “superplanet”, da de er tungere end Jupiter, men har omtrent samme diameter. Som gas giganter, brune dværge er for det meste består af brint og helium, men de er ofte fundet uden for et planetsystem. Og i 2014, inden for rammerne af den forskning, der foregår med brug af et rumteleskop “Spitzer” forskere har fundet, at brune dværge er ganske ofte raser atmosfæriske storme.
På grund af deres lighed med giant exoplaneter brune dværge kan være et vindue ind i andre planetsystemer. Men disse objekter er meget nemmere at studere, fordi de normalt ikke har en fast lysende stjerne, vanskelig observation, som det så ofte er tilfældet med exoplaneter.
“Det er muligt, at de atmosfæriske strømme og bølger, som vi fandt i brune dværge, det være hyppige for de mere almindelige giant exoplaneter”, tilføjer API.
Ved hjælp af “Spitzer”, har forskerne observeret ændring af lysstyrke seks brune dværge i næsten et år og en halv, efter vidne til den 32 omdrejninger omkring sin akse i hver af dem. Som rotation af den brune dværg det skyer vises, og derefter forsvinde i den halvkugle, der er at se i teleskopet, der ændrer dens lysstyrke. På grund af dette, forskere var i stand til at analysere disse ændringer i lys til at bestemme, hvordan fordelingen af silikat skyer i atmosfæren af sådanne genstande.
Tidligere har forskere havde antaget, at den brune dværge ville være elliptisk storm lignende til den Store røde plet på Jupiter, der er forårsaget og vedligeholdes af zoner med høje tryk. Stedet er på Jupiter for over hundrede år, og i løbet af denne tid lidt har ændret sig. Men disse “pletter” er ude af stand til at forklare sådanne hurtige ændringer i lysstyrke, der blev observeret af forskere i undersøgelsen af brune dværge. Bemærk ændringer i mindre end én jordens dag.
For at komme til sandheden, forskerne var nødt til at genoverveje deres antagelse. Og den bedste model, der ville kunne forklare en sådan adfærd, og pludselige ændringer i lysstyrke, der viste sig at være en, der beskriver en enorm atmosfæriske bølger, som manifesterer sig med forskellige intervaller. Disse bølger medføre, at den atmosfæriske strømning til at rotere i modsat retning. En supercomputer og en ny computer algoritme, der hjalp forsker Arizona state University Theodore, Karaleti at skabe et kort over den bevægelse af skyer i brune dværge.
“Når toppene af to bølger flyttet i løbet af den dag, der er to point maksimal lysstyrke. Når bølgerne er synkroniseret, det viser sig, at en af peak lysstyrke (en bølge), som gør brune dværge er dobbelt så lyst,” siger Karaleti.
Disse resultater fuldt ud at forklare de mærkelige ændring i lysstyrke, der blev observeret af forskere i undersøgelsen af brune dværge. Det næste skridt vil være at forsøge at bedre forstå, hvad der skaber bølger, der udløser bevægelse af atmosfærisk masserne af disse objekter.
Astronomer har løst en af de mysterier af brune dværge
Nikolai Khizhnyak