Wiatry wiejące z prędkością 2300 km/h. To rzeczywistość na brązowych karłach
Astronomowie analizujący dane zebrane za pomocą sieci Very Large Array (VLA) oraz Kosmicznego Teleskopu Spitzer zmierzyli prędkość wiatrów wiejących na powierzchni brązowego karła - obiektu istniejącego na pograniczu królestw planet i gwiazd.
Przeglądając dane dotyczące Jowisza i Saturna, naukowcy z Uniwersytetu Bucknell pracujący pod kierownictwem Katelyn Allers, uświadomili sobie, że stosując podobne techniki jak w przypadku tych dwóch planet, powinni być w stanie zmierzyć prędkość wiatrów wiejących na powierzchni brązowych karłów.
Do sprawdzenia swoich przypuszczeń badacze wybrali brązowego karła 2MASS J10475385+2124234 rozmiarami przypominającego Jowisza, ale 40 razy od niego masywniejszego. Obiekt ten oddalony jest od Ziemi o około 34 lata świetlne.
Brązowe karły to tzw. nieudane gwiazdy, obiekty masywniejsze od planet, ale niewystarczająco masywne, aby utrzymać w swoim jądrze reakcje termojądrowe, które charakteryzują gwiazdy.
Różnica między nimi wynika z tego, że emisja w zakresie radiowym ma swoje źródło w elektronach oddziałujących polem magnetycznym planety, które ma swoje źródło głęboko wewnątrz planety, podczas gdy promieniowanie podczerwone pochodzi z górnych warstw atmosfery. Atmosfera rotuje szybciej od wnętrza planety, a za różnicę między nimi odpowiadają wiatry wiejące w atmosferze.
Podczas obserwacji prowadzonych w latach 2017-2018 za pomocą Spitzera naukowcy dostrzegli zmiany jasności w podczerwieni spowodowane długo występującą formacją w atmosferze. W 2018 roku natomiast udało się zmierzyć tempo rotacji wnętrza planety za pomocą VLA.
Tak samo jak w przypadku Jowisza okazało się, że atmosfera brązowego karła rotuje szybciej niż jego wnętrze. Różnica między tymi dwoma prędkościami pozwoliła ustalić, że prędkość wiatru na powierzchni brązowego karła wynosi 2300 km/h. Dla porównania prędkość wiatru na Jowiszu to jedyne 370 km/h.
Według astronomów opracowana przez nich metoda pozwoli nam w przyszłości na mierzenie prędkości wiatrów wiejących na planetach pozasłonecznych, jednak zważając na fakt, że pole magnetyczne na gazowych egzoplanetach jest znacznie słabsze od pola magnetycznego brązowego karła, to obserwacje będzie trzeba wykonywać na niższych częstotliwościach.
Artykuł naukowy opisujący wyniki pomiarów opublikowano w periodyku Science.
