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Gli astronomi scoprono nuvole di sabbia nell’atmosfera delle stelle esterne: ScienceAlert

Nuove osservazioni dal telescopio spaziale James Webb ci hanno confermato direttamente che le nubi di roccia esistono su alcuni mondi extraterrestri.

Il telescopio ha rilevato direttamente nubi di silicato nell’atmosfera di una nana bruna – secondo un team internazionale di astronomi, questa è la prima volta che una tale scoperta viene fatta in un compagno di massa planetaria al di fuori del sistema solare.

I risultati completi, afferma il team, rappresentano lo spettro migliore finora per un oggetto di massa planetaria. Questi risultati non solo potrebbero aiutarci a capire meglio queste cosiddette “stelle fallite”, ma rappresentano solo un assaggio di ciò che il JWST è in grado di fare. .

Il documento è stato inviato alle riviste AAS ed è disponibile sul server di prestampa arXiv mentre procede attraverso il processo di revisione tra pari e pubblicazione.

Abbiamo già visto JWST scattare un’immagine diretta di un esopianeta, ma una nana bruna è un bollitore leggermente diverso.

Formati quando una piccola stella non accumula massa sufficiente per aumentare la fusione dell’idrogeno al suo interno, questi oggetti occupano il regime di massa tra i pianeti più voluminosi e le stelle più piccole.

Tuttavia, a circa 13,6 volte la massa di Giove (scusa Giove, hai provato), le nane brune possono fondere deuterio o idrogeno pesante – idrogeno con un protone e un neutrone nel suo nucleo, piuttosto che un solo protone.

La pressione e la temperatura di fusione del deuterio sono inferiori a quelle dell’idrogeno, il che significa che le nane brune sono qualcosa come le stelle “leggere”.

Ciò significa che, a differenza degli esopianeti, le nane brune emettono calore e luce. È molto inferiore a quello delle stelle, ovviamente, ma possiamo rilevarlo direttamente, in particolare nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso in cui è specializzato JWST.

Le osservazioni di un team guidato dall’astronomo Brittany Miles dell’Università della California di Santa Cruz provengono da una nana bruna chiamata VHS 1256-1257 b, a circa 72 anni luce di distanza, descritta per la prima volta nel 2015.

Circa 19 volte la massa di Giove, è relativamente giovane con un’atmosfera rossastra.

Questa tonalità era stata precedentemente attribuita alle nuvole nelle giovani nane brune, quindi il team ha preso gli spettri infrarossi per vedere se potevano determinare la composizione della nana bruna.

Questo funziona perché diversi elementi assorbono e riemettono luce a diverse lunghezze d’onda. Gli scienziati possono esaminare lo spettro per identificare le caratteristiche più deboli e più chiare e identificare gli elementi che le causano.

La composizione atmosferica di VHS 1256-1257 b, il team ha scoperto, era simile ad altre nane brune studiate nell’infrarosso, ma molto più chiara.

“Acqua, metano, monossido di carbonio, anidride carbonica, sodio e potassio sono osservati in diverse parti dello spettro JWST, sulla base di confronti tra spettri di nane brune, torbidità molecolari e modelli atmosferici”, scrivono i ricercatori nel loro articolo.

La caratteristica del monossido di carbonio, dicono i ricercatori, è la più chiaramente vista finora. E hanno anche scoperto, speravano, nuvole: lunghe ipotetiche nuvole di particelle di silicato di dimensioni submicroniche in uno spesso strato. Questi sono probabilmente minerali come forsterite, enstatite o quarzo, osserva il team.

Ciò sembra confermare definitivamente che le giovani nane brune possono essere orbitate attorno a nubi di silicato irregolari che influenzano la variabilità della luminosità.

Questo ci fornisce uno strumento per interpretare le osservazioni delle nane brune in futuro e qualcosa da cercare nelle osservazioni future, osservano i ricercatori.

“Questi primi risultati dalle osservazioni scientifiche del rilascio anticipato del JWST sono rivoluzionari e sono disponibili anche per numerose altre nane brune vicine osservate nei futuri cicli di osservazione”, scrivono nel loro articolo.

“Questo osservatorio cambierà le regole del gioco e farà avanzare la nostra comprensione della fisica atmosferica nei compagni planetari, nelle nane brune e negli esopianeti per gli anni a venire”.

La ricerca è stata sottoposta a riviste AAS ed è disponibile su arXiv.

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