Burze i zorze jak z koszmaru. Odkryto je na samotnym, ciemnym globie
JWST wykrył burze, zaskakujące zmiany temperatury i zorze polarne na samotnym obiekcie dryfującym przez przestrzeń kosmiczną. To najbardziej szczegółowa analiza pogody poza Układem Słonecznym.
SIMP-0136 to samotny obiekt oddalony o około 20 lat świetlnych od Ziemi. Nie krąży wokół żadnej gwiazdy, nie jest też typową planetą. To tzw. brązowy karzeł, czyli niedoszła gwiazda, która powstała z zapadającego się obłoku gazu, ale nie osiągnęła wystarczającej masy, by rozpocząć reakcje jądrowe. Teraz, dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba astronomowie po raz pierwszy uchwycili zmieniające się warunki atmosferyczne na takim obiekcie.
Analizując subtelne zmiany jasności SIMP-0136 w trakcie pełnego obrotu wokół własnej osi, zespół badaczy stworzył swoistą prognozę pogody obejmującą burze, struktury chmur i gigantyczne zorze polarne. To przełom w badaniach egzoplanet, bo brązowe karły są idealnym modelem do testowania technik obserwacyjnych, które później można zastosować na planetach krążących wokół odległych gwiazd.
Burze piaskowe i gorące zorze
Choć wcześniej podejrzewano, że zmiany jasności tego obiektu są wynikiem przemieszczających się chmur, to jednak nowe dane pokazały coś zupełnie innego. Złożone z gorących, piaskopodobnych cząsteczek krzemianów chmury okazały się zaskakująco stabilne. Prawdziwe zmiany zachodzą wyżej, a konkretniej w atmosferze.
JWST odkrył warstwę powietrza aż o 300 stopni Celsjusza cieplejszą, niż przewidywały to modele. Źródłem tego nadmiaru energii są zorze polarne, lecz nie takie jak na Ziemi. Na naszej planecie zorze powstają, gdy cząstki wiatru słonecznego zderzają się z atmosferą, prowadząc do efektownych rozbłysków światła. W przypadku SIMP-0136 potężne pole magnetyczne przyspiesza te cząstki do takiej prędkości, że oprócz emisji światła podgrzewają też atmosferę. To tak, jakby zorza polarna nie tylko świeciła, ale i wręcz gotowała powietrze.
W głębszych warstwach atmosfery zaobserwowano także niewielkie, ale regularne wahania temperatury rzędu kilku stopni Celsjusza. Naukowcy uważają, że mogą być one wywołane przez gigantyczne układy burzowe, podobne do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu, które przesuwają się po powierzchni w trakcie obrotu obiektu.
Co nam to mówi o pogodzie na innych planetach?
Brązowe karły są doskonałym laboratorium do badania atmosfer planetarnych. Brak pobliskiej gwiazdy eliminuje zakłócenia świetlne, a obiekty te mają wiele wspólnego z gazowymi olbrzymami. Dzięki JWST naukowcy mogli po raz pierwszy w historii bezpośrednio śledzić zmiany atmosferyczne poza Układem Słonecznym z tak wysoką precyzją.
Przeczytaj także:
Badanie atmosfer brązowych karłów pozwala nam przygotować się na bardziej skomplikowane zadanie, a konkretniej na analizę pogody na egzoplanetach podobnych do Ziemi. Techniki wykorzystane przy SIMP-0136 będą w przyszłości zastosowane przez nowe teleskopy, takie jak Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) czy planowany przez NASA Habitable Worlds Observatory. Dzięki JWST nie tylko podglądamy egzotyczne światy, ale i uczymy się, jak wygląda pogoda tam, gdzie nie dociera światło żadnej gwiazdy. A to dopiero początek.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
