حقوق الصورة: ناسا
وجد فريق من علماء الفلك من جامعة كاليفورنيا ، أجواء عاصفة وعاصفة على الأقزام البنية - وهي أشياء أكبر من عمالقة الغاز مثل المشتري ، ولكنها ليست كبيرة بما يكفي لإشعالها في النجوم الكاملة. بدلاً من التبريد المستمر ، شوهدت الأجسام تزداد سطوعًا لفترات وجيزة ، لذلك يمكن تفسير ذلك من خلال فترات انقطاع في الجو الغائم.
وللمرة الأولى ، لاحظ الباحثون أن الطقس الشبيه بالكوكب يؤثر بشكل كبير على الأجسام خارج نظامنا الشمسي.
وجد فريق من العلماء من وكالة ناسا وجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) أجواء غائمة وعاصفة على الأقزام البنية والأجرام السماوية الأقل كتلة من النجوم ولكن لها كتلة أكبر من الكواكب العملاقة مثل المشتري. سيعطي هذا الاكتشاف العلماء أدوات أفضل لتفسير الأجواء والطقس على الأقزام البنية أو على الكواكب حول النجوم الأخرى.
قال آدم بورغاسر ، عالم الفلك بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس والمؤلف الرئيسي للدراسة: "إن أفضل تشبيه لما نشهده على هذه الأشياء هو أنماط العاصفة على المشتري". "لكنني أشك في أن الطقس على هذه الأقزام البنية الأكثر ضخامة يجعل البقعة الحمراء الكبرى تبدو وكأنها صرخة صغيرة." المشتري بقعة حمراء كبيرة عاصفة ضخمة عبر أكثر من 15000 ميل عبر ورياح تصل إلى 270 ميلا في الساعة. تعاون بورغاسر مع عالم الكواكب مارك مارلي ، وعالم الأرصاد الجوية أندرو أكرمان من مركز نايس أميس للأبحاث في سيليكون فالي بكاليفورنيا ، ومتعاونين آخرين لاقتراح كيف يمكن لظواهر الطقس أن تفسر الملاحظات المحيرة للأقزام البنية.
"كنا نفكر فيما يمكن أن تفعله العواصف بمظهر الأقزام البنية؟" قال مارلي. "وعندما أظهر لنا آدم البيانات الجديدة ، أدركنا أن هناك ملائمة جيدة." حسب الفريق أن استخدام نموذج مع فواصل أو ثقوب في الجو الغائم يحل الملاحظات الغامضة للأقزام البنية الباردة.
قال أكرمان إن الأقزام البنية ، التي لم تتم ملاحظتها إلا في السماء ، هي "نجوم فاشلة في أحسن الأحوال". إن الأقزام البنية ليست ضخمة بما يكفي للحفاظ على حرق الهيدروجين مثل النجوم ، حيث تمر عبر مراحل التبريد التي يلاحظها العلماء باستخدام مقاريب كشف الطاقة تحت الحمراء. تظهر كوهج خافت ، مثل جمرة من نار تبعث الحرارة والضوء على السواء كما تخفت.
توقع علماء الفلك أن تتضاءل الأقزام البنية ، مثل معظم الأجسام في الكون ، بشكل مطرد أكثر خفوتًا أثناء تبريدها. ومع ذلك ، أظهرت الملاحظات الجديدة أنه خلال فترة قصيرة نسبيًا ، يبدو أن الأقزام البنية تصبح أكثر إشراقًا أثناء تبريدها. التفسير يكمن في الغيوم.
على الأقل 25000 مرة أكثر خفوتًا من الشمس ، لا تزال الأقزام البنية ساخنة بشكل لا يصدق ، مع درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة كلفن (3140 فهرنهايت). في درجات الحرارة المرتفعة هذه ، تحدث أشياء مثل الحديد والرمل مثل الغازات. مع برودة الأقزام البنية ، تتكثف هذه الغازات في الغلاف الجوي إلى قطرات سائلة لتكوين سحب ، على غرار السحب المائية على الأرض. بينما يبرد القزم البني بشكل أكبر ، هناك مسح سريع للسحب بسبب أنماط الطقس في الغلاف الجوي. مع اقتراب الغيوم من العواصف ، يفلت ضوء الأشعة تحت الحمراء الساطع من الجو الحار تحت الغيوم ، وهو ما يمثل سطوعًا غير عادي للأقزام البنية.
قال بورغاسر: "النموذج الذي طورته المجموعة لأول مرة يطابق خصائص مجموعة واسعة جدًا من الأقزام البنية ، ولكن فقط إذا تم النظر في إزالة السحابة". "في حين ألمح العديد من المجموعات إلى أن الهياكل السحابية وظواهر الطقس يجب أن تكون موجودة ، نعتقد أننا أظهرنا بالفعل أن الطقس موجود ويمكن أن يكون دراماتيكيًا للغاية."
من خلال استخدام طقس الأرض كنقطة انطلاق ، ساعد أكرمان الفريق على العمل في العواصف - التي تشمل الرياح والسحب الهوائي والأمطار الحديدية - في حساباتهم. "كان علماء الفيزياء الفلكية بحاجة إلى بعض المساعدة في فهم المطر لأنها ليست عملية مهمة في معظم النجوم؟ قال أكرمان. "استخدمنا ملاحظات ومحاكاة السحب الأرضية لتقدير تأثير المطر الحديدي على سمك سحابة الحديد."
وستساعد دراسة الفريق ، التي ستنشر في عدد 1 حزيران / يونيو من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية ، الباحثين على تحديد تكوين الأجواء خارج نظامنا الشمسي. قال مارلي: "تمت دراسة الأقزام البنية تقليديًا مثل النجوم ، لكنها أكثر من سلسلة متصلة". "إذا قمت بتصوير لقطة للمشتري مع هؤلاء الرجال ، فهذا مجرد قزم بني منخفض الكتلة للغاية." وقال إن الأقزام البنية هي مكان تدريب للعلماء لتعلم كيفية تفسير ملاحظات الأجسام الشبيهة بالكوكب حول النجوم الأخرى. "يريد الجميع العثور على أقزام بنية أكثر برودة ولها سحب مياه تمامًا مثل الأرض. وبمجرد أن نجد ذلك ، سيكون ذلك اختبارًا جيدًا لفهمنا ".
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
