„Veb“ otkriva znake mogućih aurora na izolovanom smeđem patuljku

Astronomi su pomoću svemirskog teleskopa „Džejms Veb“ otkrili smeđeg patuljka (objekat masivniji od Jupitera, ali manji od neke zvezde) sa infracrvenom emisijom iz metana, verovatno usled energije u gornjoj atmosferi.

Ovo je neočekivano otkriće pošto je smeđi patuljak W1935 hladan i nema matičnu zvezdu; stoga nema očiglednog izvora energije u gornjoj atmosferi. Pretpostavlja se da je metanska emisija posledica procesa koji stvaraju aurore.

Radi objašnjenja misterije infracrvene emisije iz metana, naučnici su se okrenuli našem solarnom sistemu. Metan u emisiji je uobičajena odlika gasovitih džinova poput Jupitera i Saturna. Zagrevanje gornje atmosfere koje pokreće tu emisiju povezano je sa aurorama, piše Phys.org.

Preporučujemo

Na Zemlji, aurore nastaju kad enetgetske čestice izbačene u svemir od Sunca uhvati Zemljino magnetno polje. One se spuštaju u našu atmosferu duž linija magnetnog polja u blizini polova, sudarajući se sa molekulima gasa i stvarajući neobične, plešuće zavese svetla.

Jupiter i Saturn imaju slične procese koji uključuju interakciju sa solarnim vetrom, ali takođe dobijaju pomoć od obližnjih aktivnih meseca kao što su Ajo (za Jupiter) i Enkelad (za Saturn).

Kad su u pitanju izolovani smeđi patuljci poput W1935, odsustvo stelarnog vetra koji doprinosi auroralnom procesu i objašnjava ekstra energiju u gornjoj atmosferi potrebnu za metansku emisiju predstavlja misteriju.

Pretpostavka je da ili nepoznati interni procesi poput atmosferskih fenomena Jupitera ili Saturna, ili spoljašnje interakcije sa međuzvezdanom plazmom ili nekim obližnjim aktivnim mesecom mogu objasniti takvu emisiju.

Detektivska priča

„Veb“ je vrlo detaljno pokazao da su smeđi patuljci W1935 i W2220 gotovo klonovi po sastavu. Takođe su delili sličnu jačinu sjaja, temperaturu i spektralne osobine vode, amonijaka, ugljen-monoksida i ugljen-dioksida.

Upadljiv izuzetak je bila emisija iz metana kod W1935, nasuprot očekivanoj apsorpciji viđenoj kod W2220.

„Očekivali smo da vidimo metan pošto je metan svuda po tim smeđim patuljcima. Međutim, umesto da apsorbuje svetlost, videli smo suprotno – metan je svetlio“, kažu astronomi.

Kompjutersko modeliranje je pokazalo da W2220 ima očekivanu distribuciju energije širom atmosfere, postajući hladniji sa većom visinom. S druge strane, najbolji model za W1935 je ukazivao na temperaturnu inverziju, topliju atmosferu sa povećanjem visine.

„Videli smo ovaj fenomen kod planeta sa obližnjom zvezdom koja može da zagreje stratosferu, ali ne kod nekog objekta bez vidljivog spoljašnjeg izvora toplote“.

Pokazatelji iz našeg solarnog sistema

Gasoviti džinovi mogu poslužiti kao analogija za ono što se događa više od 40 svetlosnih godina daleko u atmosferi W1935.

Temperaturne inverzije su izražene kod planeta kao što su Jupiter i Saturn. Glavne teorije za solarni sistem uključuju spoljašnje zagrevanje putem aurora i interni prenos energije iz dubljih slojeva atmosfere.

Ovo nije prvi put da je aurora upotrebljena za objašnjenje opservacije nekog smeđeg patuljka. Astronomi su detektovali radio-zračenje od nekoliko toplijih smeđih patuljaka i pozvali se na aurore kao najverovatnije objašnjenje. Međutim, nalazi nisu bili konkluzivni.

W1935 je prvi auroralni kandidat izvan solarnog sistema sa odlikom metanske emisije. Takođe je najhladniji auroralni kandidat izvan našeg solarnog sistema, sa efektivnom temperaturom od oko 200 stepeni Celzijusovih, oko 300 stepeni topliji nego Jupiter.

U našem solarnom sistemu, solarni vetar je glavni pomoćnik auroralnih procesa, dok aktivni meseci kao Ajo i Enkelad imaju ulogu za planete poput Jupitera i Saturna.

W1935 nema svoju zvezdu, tako da stelarni vetar ne može da doprinese. Da li neki aktivni mesec ima ulogu u metanskoj emisiji na W1935 tek treba da se vidi.

Pomoću „Veba“ zaista možemo da proučimo hemiju i otkrijemo koliko je sličan ili različit auroralni proces van našeg solarnog sistema.

(Telegraf Nauka/Phys.org)