مفهوم الفنان للقزم البني 2MASSJ22282889-431026 (ناسا / JPL- كالتيك)
لقد تم تحديد أنماط الطقس المعقدة في الغلاف الجوي لقزم بني سريع الدوران بأدق التفاصيل على الإطلاق من قبل الباحثين باستخدام قدرات الأشعة تحت الحمراء لتلسكوبات سبيتزر وهابل الفضائية التابعة لناسا ... نتحدث عن الرياح الشمسية!
يُشار أحيانًا إلى النجوم الفاشلة ، وتتشكل الأقزام البنية من تكثيف الغاز والغبار مثل النجوم العادية ولكنها لا تنجح أبدًا في جمع كتلة كافية لإشعال اندماج الهيدروجين الكامل في نوىها. ونتيجة لذلك ، فإنها تشبه إلى حد كبير كواكب ضخمة تشبه كوكب المشتري ، تشع مستويات منخفضة من الحرارة بينما تمتلك نطاقات من الدوامات التي تحركها الرياح في طبقاتها الجوية العليا.
على الرغم من أن الأقزام البنية بطبيعتها قاتمة للغاية ، وبالتالي يصعب ملاحظتها في الأطوال الموجية المرئية للضوء ، يمكن اكتشاف حرارتها بواسطة هابل وتلسكوب سبيتزر الفضائي - وكلاهما يمكن أن "يرى" جيدًا في الأشعة تحت الحمراء القريبة والبعيدة على التوالي.
بقيادة فريق من الباحثين من جامعة أريزونا ، استخدم فريق من الفلكيين هذه المراصد المدارية في 7 يوليو 2011 لقياس منحنيات الضوء من قزم بني يُسمى 2MASSJ22282889-431026 (اختصار 2M2228). السطوع في كل من الأشعة تحت الحمراء القريبة والبعيدة على مدار دورانها السريع 1.43 ساعة ، اختلف مقدار ومعدل السطوع بين الأطوال الموجية المختلفة التي تم الكشف عنها بواسطة التلسكوبين.
"مع هابل وسبيتزر ، تمكنا من النظر في طبقات الغلاف الجوي المختلفة للقزم البني ، على غرار الطريقة التي يستخدم بها الأطباء تقنيات التصوير الطبي لدراسة الأنسجة المختلفة في جسمك."
- دانيال أباي ، الباحث الرئيسي ، جامعة أريزونا
هذا التباين غير المتوقع - أو مرحلة التحول - تشير على الأرجح إلى طبقات مختلفة من المواد السحابية وسرعات الرياح المحيطة بـ 2M2228 ، تدور حول النجم القزم بنفس الطريقة تمامًا مثل العصابات السحابية العاصفة التي تظهر على المشتري أو زحل.
ولكن في حين أن السحب على المشتري مصنوعة من غازات مثل الأمونيا والميثان ، فإن غيوم 2M2228 مصنوعة من أشياء أكثر غرابة.
قال مارك مارلي ، عالم الأبحاث في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا: "على عكس السحب المائية للأرض أو سحب الأمونيا للمشتري ، تتكون السحب على الأقزام البنية من حبيبات رملية ساخنة وقطرات سائلة من الحديد ومركبات غريبة أخرى". شارك في تأليف الورقة. "لذا فإن هذا الاضطراب الكبير في الغلاف الجوي الذي وجده سبيتزر وهابل يعطي معنى جديدًا لمفهوم الطقس المتطرف."
في حين أنه قد يبدو من الغريب التفكير في الطقس على نجم ، تذكر أن الأقزام البنية تشبه كوكب الغاز أكثر بكثير من النجوم "الحقيقية". على الرغم من أن درجات الحرارة التي تتراوح بين 1100 و 1600 درجة فهرنهايت (600-700 درجة مئوية) الموجودة في 2M2228 قد تبدو ساخنة للغاية ، إلا أنها باردة تمامًا مقارنة بالنجوم العادية مثل شمسنا ، والتي يبلغ متوسط درجة الحرارة فيها ما يقرب من 10000 درجة فهرنهايت (5600 درجة مئوية). تتجمع المواد المختلفة في طبقات مختلفة من غلافها الجوي ، اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط ، ويمكن اختراقها بأطوال موجية مختلفة من ضوء الأشعة تحت الحمراء - تمامًا مثل الكواكب العملاقة للغاز.
قال آدم شومان ، المنظر في جامعة أريزونا المنخرط في البحث: "ما نراه هنا هو دليل على أنظمة سحابية ضخمة ومنظمة ، ربما تشبه الإصدارات العملاقة من البقعة الحمراء الكبرى على المشتري". "توفر هذه الاختلافات الضوئية غير المتزامنة بصمة لكيفية تكديس أنظمة الطقس في القزم البني عموديًا. تشير البيانات إلى مناطق على القزم البني حيث يكون الطقس غائمًا وغنيًا ببخار سيليكات في الغلاف الجوي يتزامن مع ظروف أكثر رطوبة وجفافًا على ارتفاعات أعلى - والعكس صحيح. "
تم تقديم نتائج الفريق اليوم ، 8 يناير ، خلال الاجتماع 221 للجمعية الفلكية الأمريكية في لونج بيتش ، كاليفورنيا.
اقرأ المزيد على موقع Spitzer ، واعثر على ورقة الفريق في شكل PDF هنا.
صورة ملحقة: تشريح جو قزم بني (NASA / JPL).
