Το τηλεσκόπιο Webb παρατηρεί μεταβολές στα σύννεφα νερού του ψυχρότερου γνωστού καφέ νάνου

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb παρακολούθησε τις καιρικές μεταβολές στον WISE 0855, τον ψυχρότερο γνωστό καφέ νάνο. Για 11 ώρες, τα σύννεφα νερού στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας πύκνωναν και αραιώναν, ενώ αέρια ανέρχονταν από το εσωτερικό του αντικειμένου. Μια ομάδα με επικεφαλής την Brittany Miles, επίκουρη αστρονόμο στο Παρατηρητήριο Steward του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, δημοσίευσε τα αποτελέσματα στο The Astrophysical Journal. Το πανεπιστήμιο χαρακτηρίζει το γεγονός ως την πρώτη άμεση επιβεβαίωση ότι τα σύννεφα νερού σε έναν κόσμο πέρα από το ηλιακό μας σύστημα μεταβάλλονται σε πυκνότητα με την πάροδο του χρόνου.indiatoday+1

"Είναι η πρώτη φορά που καταφέραμε να επιβεβαιώσουμε ότι τα σύννεφα νερού γίνονται πιο αραιά ή πιο πυκνά σε έναν κοντινό κόσμο", δήλωσε η Miles σε ανακοίνωση του πανεπιστημίου. "Πριν από το JWST, είχαμε μόνο φωτομετρία, η οποία συνδύαζε τις επιδράσεις των νεφών, της χημείας και της θερμοκρασίας. Τώρα μπορούμε πραγματικά να τις διακρίνουμε."news.arizona+1

Δύο στρώματα, δύο ρυθμοί

Το όργανο NIRSpec του Webb κατέγραψε το φάσμα του αντικειμένου κάθε 15 λεπτά στις 2 Δεκεμβρίου 2023. Σε ορισμένα μήκη κύματος, το φως αυξομειωνόταν έως και 10%. Οι ερευνητές εντόπισαν τουλάχιστον δύο διαδικασίες σε εξέλιξη. Ανομοιόμορφα σύννεφα νερού ψηλά στην ατμόσφαιρα εμφανίζονταν και εξαφανίζονταν καθώς το αντικείμενο περιστρεφόταν. Από κάτω τους, η μεταφορά θερμότητας ανέβαζε μονοξείδιο του άνθρακα και φωσφίνη από βαθύτερα, θερμότερα στρώματα. Αυτή η δεύτερη διαδικασία είναι γνωστή ως χημεία ανισορροπίας: τα αέρια κινούνται ταχύτερα από ό,τι μπορούν οι χημικές αντιδράσεις να τα επαναφέρουν σε ισορροπία.labrujulaverde+2

"Βλέπουμε τα σύννεφα νερού να πυκνώνουν και να αραιώνουν, και τα βαθιά αέρια να ανεβαίνουν και να πέφτουν, και μπορούμε πραγματικά να παρακολουθήσουμε αυτές τις αλλαγές σε πραγματικό χρόνο", δήλωσε η Miles.news.arizona

Η ίδια η δημοσίευση είναι πιο προσεκτική από την ανακοίνωση. Περιγράφει ενδείξεις για ανομοιόμορφα σύννεφα νερού που προκύπτουν από τη σύγκριση των δεδομένων με ατμοσφαιρικά μοντέλα, και όχι από άμεση παρατήρηση των νεφών. Τα μοντέλα με σύννεφα ταίριαζαν καλύτερα στα δεδομένα σε κάθε περίπτωση που εξέτασε η ομάδα, αλλά κανένα δεν αντιστοιχούσε πλήρως σε ολόκληρο το φάσμα. Οι διακυμάνσεις στο μονοξείδιο του άνθρακα και τη φωσφίνη ήταν επίσης πολύ μεγάλες για να εξηγηθούν μόνο από αλλαγές στα σύννεφα ή τη θερμοκρασία.labrujulaverde

Ένας παγωμένος γείτονας

Ο WISE 0855 απέχει περίπου 7,4 έτη φωτός και βρίσκεται στους 265 Kelvin, δηλαδή περίπου στους -8 °C. Έχει περίπου διπλάσια μάζα από τον Δία, αλλά σχεδόν το ίδιο μέγεθος. Οι αστρονόμοι υποψιάζονταν την ύπαρξη νεφών νερού εκεί από το 2016, όταν παρατηρήσεις από το Gemini North με επικεφαλής τον Andrew Skemer του UC Santa Cruz βρήκαν ισχυρές ενδείξεις. Η ομάδα του Skemer πρότεινε επίσης το πρόγραμμα του Webb που οδήγησε στη νέα μελέτη.science.nasa+2

Η διάρκεια της ημέρας στον WISE 0855 παραμένει άγνωστη. Τα δεδομένα του Webb δείχνουν σήματα που επαναλαμβάνονται κάθε 5,4 έως 5,6 ώρες, ενώ παλαιότερα δεδομένα από το Spitzer έδειχναν περίπου εννέα ώρες. Οι συγγραφείς αναφέρουν ότι θα χρειάζονταν περισσότερες από 20 ώρες παρατήρησης, επαναλαμβανόμενες σε διαφορετικές ημερομηνίες, για να διαχωριστεί η περιστροφή από τους ανέμους ή τα ατμοσφαιρικά κύματα. Η Miles σχεδιάζει περισσότερες παρατηρήσεις με το Webb για να προσδιορίσει την περιστροφή του αντικειμένου και τον τρόπο με τον οποίο κινείται η ατμόσφαιρά του σε τρεις διαστάσεις.labrujulaverde+1