Webb observerer skiftende vannskyer på den kaldeste brune dvergen

James Webb-teleskopet har observert værforandringer på WISE 0855, den kaldeste kjente brune dvergen. I løpet av 11 timer ble høytliggende vannskyer tykkere og tynnere, samtidig som gasser steg opp fra dypet. Et team ledet av Brittany Miles, astronom ved University of Arizonas Steward Observatory, publiserte resultatene i The Astrophysical Journal. Universitetet omtaler dette som den første direkte bekreftelsen på at vannskyer på en verden utenfor vårt solsystem endrer tykkelse over tid.indiatoday+1

"Dette er første gang vi har kunnet bekrefte at vannskyer blir tynnere og tykkere på en nærliggende verden," sa Miles i en pressemelding fra universitetet. "Før JWST hadde vi bare fotometri, som blandet sammen effektene av skyer, kjemi og temperatur. Nå kan vi faktisk skille dem fra hverandre."news.arizona+1

To lag, to rytmer

Webbs NIRSpec-instrument tok et spektrum av objektet hvert 15. minutt den 2. desember 2023. Ved enkelte bølgelengder steg og falt lyset med så mye som 10 prosent. Forskerne fant minst to prosesser i sving. Ujevne vannskyer høyt i atmosfæren beveget seg inn og ut av syne etter hvert som objektet roterte. Under dem trakk konveksjon karbonmonoksid og fosfin opp fra dypere, varmere lag. Denne andre prosessen er kjent som ikke-likevektskemi: gasser beveger seg raskere enn kjemiske reaksjoner kan bringe dem tilbake i balanse.labrujulaverde+2

"Vi ser vannskyer som blir tykkere og tynnere, og dype gasser som stiger og faller, og vi kan faktisk se dem endre seg i sanntid," sa Miles.news.arizona

Selve forskningsartikkelen er mer forsiktig enn kunngjøringen. Den beskriver bevis for ujevne vannskyer som stammer fra sammenligning av data med atmosfæremodeller, ikke fra direkte observasjon av skyene. Modeller med skyer passet dataene bedre i alle tilfeller teamet testet, men ingen samsvarte med hele spekteret. Svingningene i karbonmonoksid og fosfin var også for store til å forklares kun med endringer i skyer eller temperatur.labrujulaverde

En iskald nabo

WISE 0855 ligger omtrent 7,4 lysår unna og har en temperatur på rundt 265 kelvin, eller omtrent -8 °C. Den har omtrent dobbelt så stor masse som Jupiter, men er nesten like stor. Astronomer har mistenkt eksistensen av vannskyer der siden 2016, da observasjoner med Gemini North ledet av Andrew Skemer fra UC Santa Cruz fant sterke bevis for dem. Skemers gruppe foreslo også Webb-programmet bak den nye studien.science.nasa+2

Hvor lang en dag er på WISE 0855 er fortsatt ukjent. Webb-dataene viser signaler som gjentar seg hver 5,4. til 5,6. time, mens eldre Spitzer-data pekte mot omtrent ni timer. Forfatterne sier at det ville kreve mer enn 20 timers observasjon, gjentatt på forskjellige datoer, for å skille rotasjon fra vind eller atmosfæriske bølger. Miles planlegger flere Webb-observasjoner for å fastslå objektets rotasjon og hvordan atmosfæren beveger seg i tre dimensjoner.labrujulaverde+1