Concept d'artiste de naine brune 2MASSJ22282889-431026 (NASA / JPL-Caltech)
Les modèles météorologiques complexes dans l'atmosphère d'une naine brune en rotation rapide ont été cartographiés dans les moindres détails par des chercheurs utilisant les capacités infrarouges des télescopes spatiaux Spitzer et Hubble de la NASA… parlons du vent solaire!
Parfois appelées étoiles ratées, les naines brunes se forment à partir du gaz et de la poussière qui se condensent comme des étoiles ordinaires, mais n'arrivent jamais à rassembler suffisamment de masse pour allumer une fusion complète d'hydrogène dans leurs noyaux. En conséquence, ils ressemblent davantage à d'énormes planètes semblables à Jupiter, rayonnant de faibles niveaux de chaleur tout en possédant des bandes de tourbillons entraînés par le vent dans leurs couches atmosphériques supérieures.
Bien que les naines brunes soient de par leur nature très sombres et donc difficiles à observer dans les longueurs d'onde visibles de la lumière, leur chaleur peut être détectée par Hubble et le télescope spatial Spitzer - qui peuvent tous deux «voir» très bien dans l'infrarouge proche et lointain. , respectivement.
Dirigée par des chercheurs de l'Université de l'Arizona, une équipe d'astronomes a utilisé ces observatoires en orbite le 7 juillet 2011 pour mesurer les courbes de lumière d'une naine brune nommée 2MASSJ22282889-431026 (2M2228 pour faire court). l'éclaircissement dans l'infrarouge proche et lointain au cours de sa rotation rapide de 1,43 heure, la quantité et le taux d'éclaircissement ont varié entre les différentes longueurs d'onde détectées par les deux télescopes.
«Avec Hubble et Spitzer, nous avons pu observer différentes couches atmosphériques d'une naine brune, de la même manière que les médecins utilisent les techniques d'imagerie médicale pour étudier les différents tissus de votre corps.»
- Daniel Apai, chercheur principal, Université d'Arizona
Cette variance inattendue - ou déphasage - indique très probablement différentes couches de matériaux nuageux et de vitesses de vent entourant 2M2228, tourbillonnant autour de l'étoile naine de la même manière que les bandes nuageuses orageuses observées sur Jupiter ou Saturne.
Mais alors que les nuages sur Jupiter sont faits de gaz comme l'ammoniac et le méthane, les nuages de 2M2228 sont faits de choses beaucoup plus inhabituelles.
"Contrairement aux nuages d'eau de la Terre ou aux nuages d'ammoniac de Jupiter, les nuages sur les naines brunes sont composés de grains de sable chauds, de gouttes liquides de fer et d'autres composés exotiques", a déclaré Mark Marley, chercheur au Ames Research Center de la NASA et co-auteur de l'article. "Donc, cette grande perturbation atmosphérique trouvée par Spitzer et Hubble donne un nouveau sens au concept de temps extrême."
Bien qu'il puisse sembler étrange de penser à la météo sur une étoile, rappelez-vous que les naines brunes ressemblent beaucoup plus à des planètes gazeuses que de «vraies» étoiles. Bien que les températures de 1 100 à 1 600 ºF (600 à 700 ºC) trouvées sur le 2M2228 puissent sembler extrêmement chaudes, il fait carrément froid par rapport aux étoiles même régulières comme notre Soleil, qui a une température moyenne de près de 10 000 ºF (5 600 ºC). Différents matériaux se rassemblent à différentes couches de son atmosphère, en fonction de la température et de la pression, et peuvent être pénétrés par différentes longueurs d'onde de lumière infrarouge - tout comme les planètes géantes à gaz.
"Ce que nous voyons ici est la preuve de systèmes de nuages massifs et organisés, peut-être semblables à des versions géantes du Grand Point Rouge sur Jupiter", a déclaré Adam Showman, un théoricien de l'Université d'Arizona impliqué dans la recherche. «Ces variations de lumière désynchronisées fournissent une empreinte digitale de la façon dont les systèmes météorologiques de la naine brune s’empilent verticalement. Les données suggèrent que les régions de la naine brune où le temps est nuageux et riche en vapeur de silicate profondément dans l'atmosphère coïncident avec des conditions plus sèches et plus chaudes à des altitudes plus élevées - et vice versa. »
Les résultats de l'équipe ont été présentés aujourd'hui, le 8 janvier, lors de la 221e réunion de l'American Astronomical Society à Long Beach, en Californie.
En savoir plus sur le site Spitzer et trouver le document de l'équipe au format PDF ici.
Image en médaillon: l'anatomie d'une atmosphère de naine brune (NASA / JPL).
