Webb pozoruje změny vodních mraků u nejchladnějšího známého hnědého trpaslíka

Vesmírný dalekohled Jamese Webba sledoval počasí na WISE 0855, nejchladnějším známém hnědém trpaslíkovi. Během 11 hodin se vysoké vodní mraky zahušťovaly a řídly a z hlubin objektu stoupaly plyny. Tým vedený Brittany Miles, odbornou asistentkou na Stewardově observatoři Arizonské univerzity, publikoval výsledky v časopise The Astrophysical Journal. Univerzita to označuje za první přímé potvrzení, že vodní mraky ve světě mimo naši sluneční soustavu v čase mění svou tloušťku.indiatoday+1

"Je to poprvé, co jsme schopni potvrdit, že vodní mraky na blízkém světě řídnou a houstnou," uvedla Miles v tiskové zprávě univerzity. "Před JWST jsme měli pouze fotometrii, která směšovala účinky mraků, chemie a teploty dohromady. Nyní je dokážeme skutečně rozlišit."news.arizona+1

Dvě vrstvy, dva rytmy

Přístroj NIRSpec na dalekohledu Webb pořídil spektrum objektu každých 15 minut dne 2. prosince 2023. Na některých vlnových délkách světlo kolísalo až o 10 %. Vědci zjistili, že probíhají nejméně dva procesy. Nesouvislé vodní mraky vysoko v atmosféře se pohybovaly v zorném poli a mimo něj, jak se objekt otáčel. Pod nimi konvekce vytahovala oxid uhelnatý a fosfin z hlubších, teplejších vrstev. Tento druhý proces je znám jako nerovnovážná chemie: plyny se pohybují rychleji, než je chemické reakce mohou vrátit do rovnováhy.labrujulaverde+2

"Vidíme, jak vodní mraky houstnou a řídnou a jak hlubinné plyny stoupají a klesají, a můžeme je skutečně sledovat, jak se mění v reálném čase," řekla Miles.news.arizona

Samotný článek je opatrnější než oznámení. Popisuje důkazy o nesouvislých vodních mracích, které vycházejí z porovnání dat s modely atmosféry, nikoli z přímého pozorování mraků. Modely s mraky odpovídaly datům lépe v každém případě, který tým testoval, ale žádný se neshodoval s celým spektrem. Výkyvy v oxidu uhelnatém a fosfinu byly také příliš velké na to, aby je bylo možné vysvětlit pouze změnami v mracích nebo teplotě.labrujulaverde

Mrazivý soused

WISE 0855 je vzdálen asi 7,4 světelného roku a jeho teplota se pohybuje kolem 265 kelvinů, tedy zhruba −8 °C. Má asi dvojnásobek hmotnosti Jupiteru, ale je téměř stejné velikosti. Astronomové tam vodní mraky podezřívali od roku 2016, kdy pozorování Gemini North pod vedením Andrewa Skemera z Kalifornské univerzity v Santa Cruz našla silné důkazy o jejich existenci. Skemerova skupina také navrhla program pro Webbův dalekohled, který stojí za touto novou studií.science.nasa+2

Jak dlouho trvá den na WISE 0855, je stále neznámé. Data z dalekohledu Webb ukazují signály opakující se každých 5,4 až 5,6 hodiny, zatímco starší data ze Spitzerova dalekohledu ukazovala na zhruba devět hodin. Autoři uvádějí, že by bylo zapotřebí více než 20 hodin pozorování, opakovaných v různých termínech, aby bylo možné odlišit rotaci od větrů nebo atmosférických vln. Miles plánuje další pozorování dalekohledem Webb, aby přesně určila rotaci objektu a způsob, jakým se jeho atmosféra pohybuje ve třech rozměrech.labrujulaverde+1