אשראי תמונה: נאס"א
צוות אסטרונומים מאוניברסיטת UCLA מצא אטמוספרות מעוננות וסוערות על גמדים חומים - חפצים גדולים מענקיות גז כמו יופיטר, אך לא מספיק גדולים כדי להצית לכוכבים מלאים. במקום להתקרר בהתמדה, נראה שהאובייקטים הופכים בהירים לתקופות קצרות, כך שניתן היה להסביר זאת על ידי הפסקות באווירה המעוננת.
לראשונה, החוקרים הבחינו במזג אוויר דמוי כוכב הלכת המשמש השפעה רבה על עצמים מחוץ למערכת השמש שלנו.
צוות מדענים מטעם נאס"א ואוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס (UCLA), מצא אטמוספרות מעוננות וסוערות על גמדים חומים, גופות שמימיות פחות מסיביות מכוכבים אך יש בהן מסה רבה יותר מכוכבי לכת ענקיים כמו יופיטר. הגילוי ייתן למדענים כלים טובים יותר לפירוש אטמוספרות ומזג אוויר על גמדים חומים או על כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים.
"האנלוגיה הטובה ביותר למה שאנו עדים לחפצים אלה הם דפוסי הסערה ביופיטר," אמר אדם בורגסר, אסטרונום ב- UCLA וסופר ראש המחקר. "אבל אני חושד שמזג האוויר בגמדים החומים המסיביים האלה גורם לנקודה האדומה הגדולה להיראות כמו ריבוע קטן." הנקודה האדומה הגדולה של יופיטר היא סערה מאסיבית שגודלה יותר מ 15,000 מיילים ועם רוחות של עד 270 מיילים לשעה. בורגסר חבר בשיתוף עם מדען הפלנטה מארק מארלי, המטאורולוג אנדרו אקרמן ממרכז המחקר של אמאס של נאס"א בעמק הסיליקון בקליפורניה, ומשתפי פעולה אחרים כדי להציע כיצד תופעות מזג אוויר יכולות להסביר תצפיות תמוהות על גמדים חומים.
"חשבנו מה הסופות שעלולות לגרום למראה של גמדים חומים ,? מארלי אמרה. "וכשאדם הראה לנו את הנתונים החדשים, הבנו שיש התאמה די טובה." הצוות חישב כי שימוש במודל עם שבירות או חורים באטמוספרה המעונן פתר את התצפיות המסתוריות של גמדים חומים מקוררים.
גמדים חומים, שרק נצפו לאחרונה עם חברי השמיים, הם "כוכבים כושלים במקרה הטוב", אמר אקרמן. גמדים חומים אינם מסיביים מספיק בכדי לקיים שריפת מימן כמו כוכבים. גמדים חומים עוברים שלבי קירור אותם מדענים צופים בטלסקופים המגלים אנרגיה אינפרא אדום. הם מופיעים כזוהר קלוש, כמו גחלת מאש שמפיצה אנרגיה של חום וגם אור כאשר היא מתעמעמת.
אסטרונומים ציפו שגמדים חומים, כמו רוב האובייקטים ביקום, יגברו בהתמדה כשהם יתקררו. עם זאת, תצפיות חדשות הראו כי במהלך שלב קצר יחסית נראה כי גמדים חומים מקבלים בהירות ככל שהם מתקררים. ההסבר טמון בעננים.
גמדים חומים לפחות 25,000 יותר חלשים מהשמש, עדיין חמים להפליא, עם טמפרטורות גבוהות כמו 2,000 מעלות קלווין (3,140 מעלות צלזיוס). בטמפרטורות כה גבוהות דברים כמו ברזל וחול מתרחשים כגזים. כשהגמדים החומים מתקררים, גזים אלה מתעבים באטמוספירה לטיפות נוזלים ליצירת עננים, בדומה לענני מים בכדור הארץ. ככל שהגמד החום מתקרר יותר, יש ניקוי מהיר של העננים הנגרמים כתוצאה מדפוסי מזג אוויר אטמוספרי. כאשר העננים מסולקים מהסערות, בורח אור אינפרא אדום בוהק מהאווירה החמה שמתחת לעננים נמלט, מה שמסביר להתבהרות יוצאת דופן של הגמדים החומים.
"המודל שפותחה על ידי הקבוצה לראשונה תואם למאפיינים של מגוון רחב מאוד של גמדים חומים, אך רק אם נשקול פינוי עננים", אמר בורגר. "בעוד שקבוצות רבות רמזו שמבני ענן ותופעות מזג אוויר צריכות להיות קיימות, אנו מאמינים שהראינו למעשה שמזג האוויר קיים ויכול להיות די דרמטי."
על ידי שימוש במזג האוויר של כדור הארץ כנקודת מוצא, אקרמן עזר לצוות לעבד סערות - הכוללות רוח, ירידות גשם וגשם ברזל - לחישוביהם. "האסטרופיזיקאים היו זקוקים לקצת עזרה בהבנת הגשם מכיוון שזה לא תהליך חשוב ברוב הכוכבים ,? אקרמן אמר. "השתמשנו בתצפיות והדמיות של עננים יבשתיים כדי להעריך את ההשפעה של גשם ברזל על עובי ענן ברזל."
המחקר של הצוות, שיתפרסם בגיליון 1 ביוני של Astrophysical Journal Letters, יסייע לחוקרים לקבוע את איפור האווירה מחוץ למערכת השמש שלנו. "גמדים חומים נחקרו באופן מסורתי כמו כוכבים, אבל זה יותר רצף," אמר מארלי. "אם אתה מסדר זריקת ספל של יופיטר עם החבר'ה האלה, זה פשוט גמד חום מאוד נמוך." גמדים חומים הם מגרש אימונים עבור מדענים ללמוד כיצד לפרש תצפיות על עצמים דמויי כוכב לכת סביב כוכבים אחרים, אמר. "כולם רוצים למצוא גמדים חומים שהם אפילו קרים יותר ויש להם ענני מים ממש כמו כדור הארץ. ברגע שנמצא כאלה, זה יהיה מבחן טוב להבנתנו. "
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א
