Rayé ou tacheté? Vents et courants-jets trouvés sur la naine brune la plus proche –

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  • Une équipe de recherche dirigée par l’Université de l’Arizona a trouvé des bandes et des rayures sur la naine brune la plus proche de la Terre, faisant allusion aux processus qui agitent l’atmosphère de la naine brune de l’intérieur.

    Les naines brunes sont des objets célestes mystérieux qui ne sont pas tout à fait des étoiles ni tout à fait des planètes. Ils sont à peu près de la taille de Jupiter mais généralement des dizaines de fois plus massifs. Pourtant, elles sont moins massives que les plus petites étoiles, de sorte que leur noyau n’a pas assez de pression pour fusionner les atomes comme le font les étoiles. Ils sont chauds lorsqu’ils se forment et se refroidissent progressivement, brillent faiblement et diminuent lentement tout au long de leur vie, ce qui les rend difficiles à trouver. Aucun télescope ne peut voir clairement les atmosphères de ces objets.

    «Nous nous sommes demandé si les naines brunes ressemblaient à Jupiter, avec ses ceintures régulières et ses bandes formées par de grands jets parallèles longitudinaux, ou seront-elles dominées par un modèle en constante évolution de tempêtes gigantesques appelées tourbillons comme ceux que l’on trouve sur les pôles de Jupiter? ” a déclaré Daniel Apai, chercheur à UArizona, professeur agrégé au Département d’astronomie et observatoire des stewards et au Laboratoire lunaire et planétaire.

    Apai est l’auteur principal d’une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Le journal astrophysique qui cherche à répondre à cette question en utilisant une nouvelle technique.

    Lui et son équipe ont découvert que les naines brunes ressemblaient étrangement à Jupiter. Les motifs dans les atmosphères révèlent des vents à grande vitesse parallèles aux équateurs bruns des drawfs. Ces vents mélangent les atmosphères, redistribuent la chaleur qui se dégage des intérieurs chauds des naines brunes. De plus, comme Jupiter, les tourbillons dominent les régions polaires.

    Certains modèles atmosphériques ont prédit ce modèle atmosphérique, a déclaré Apai, y compris des modèles du regretté Adam Showman, professeur au laboratoire lunaire et planétaire de l’UArizona et leader des modèles d’atmosphère naine brune.

    “Les modèles de vent et la circulation atmosphérique à grande échelle ont souvent des effets profonds sur les atmosphères planétaires, du climat de la Terre à l’apparition de Jupiter, et maintenant nous savons que ces jets atmosphériques à grande échelle façonnent également les atmosphères naines brunes”, a déclaré Apai, dont les co-auteurs sur le papier comprend l’Observatoire astronomique de Luigi Bedin et Domenico Nardiello de Padoue, qui est également affilié au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille en France.

    “Savoir comment les vents soufflent et redistribuent la chaleur dans l’une des naines brunes les mieux étudiées et les plus proches nous aide à comprendre les climats, les températures extrêmes et l’évolution des naines brunes en général”, a déclaré Apai.

    Le groupe d’Apai à UArizona est un leader mondial dans la cartographie des atmosphères des naines brunes et des planètes en dehors de notre système solaire à l’aide de télescopes spatiaux et d’une nouvelle méthode.

    L’équipe a utilisé le télescope spatial Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA, ou TESS, pour étudier les deux naines brunes les plus proches de la Terre. À seulement 6 1/2 années-lumière, les naines brunes sont appelées Luhman 16 A et B. Bien que les deux aient à peu près la même taille que Jupiter, elles sont toutes les deux plus denses et contiennent donc plus de masse. Luhman 16 A est environ 34 fois plus massif que Jupiter, et Luhman 16 B – qui était le sujet principal de l’étude d’Apai – est environ 28 fois plus massif que Jupiter et environ 1500 degrés Fahrenheit plus chaud.

    “Le télescope spatial TESS, bien que conçu pour chasser les planètes extrasolaires, a également fourni cet ensemble de données incroyablement riche et passionnant sur la naine brune la plus proche de nous”, a déclaré Apai. “Grâce aux algorithmes avancés développés par les membres de notre équipe, nous avons pu obtenir des mesures très précises des changements de luminosité lors de la rotation des deux naines brunes. Les naines brunes deviennent plus brillantes chaque fois que des régions atmosphériques plus claires se transforment en hémisphère visible et plus sombres lorsque celles-ci tournent. de vue.”

    Étant donné que le télescope spatial fournit des mesures extrêmement précises et qu’il n’est pas interrompu par la lumière du jour, l’équipe a collecté plus de rotations que jamais auparavant, offrant la vue la plus détaillée de la circulation atmosphérique d’une naine brune.

    “Aucun télescope n’est assez grand pour fournir des images détaillées de planètes ou de naines brunes”, a déclaré Apai. “Mais en mesurant comment la luminosité de ces objets en rotation change au fil du temps, il est possible de créer des cartes brutes de leurs atmosphères – une technique qui, à l’avenir, pourrait également être utilisée pour cartographier des planètes semblables à la Terre dans d’autres systèmes solaires qui pourraient autrement être difficile à voir. “

    Les résultats des chercheurs montrent qu’il existe une grande similitude entre la circulation atmosphérique des planètes du système solaire et les naines brunes. En conséquence, les naines brunes peuvent servir d’analogues plus massifs de planètes géantes existant à l’extérieur de notre système solaire dans les études futures.

    “Notre étude fournit un modèle pour les études futures d’objets similaires sur la façon d’explorer – et même de cartographier – les atmosphères des naines brunes et des planètes extrasolaires géantes sans avoir besoin de télescopes suffisamment puissants pour les résoudre visuellement”, a déclaré Apai.

    L’équipe d’Apai espère explorer davantage les nuages, les systèmes de tempête et les zones de circulation présents dans les naines brunes et les planètes extrasolaires pour approfondir notre compréhension des atmosphères au-delà du système solaire.

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