Por primera vez, los científicos han medido directamente la velocidad del viento en una enana marrón, un objeto más grande que Júpiter el planeta más grande de nuestro sistema solar pero no lo suficientemente masivo como para convertirse en una estrella. Para lograr el hallazgo, utilizaron unnuevo método que también podría aplicarse para aprender sobre las atmósferas de los planetas dominados por gas fuera de nuestro sistema solar.
Descrito en un artículo en la revista ciencia , el trabajo combina observaciones de un grupo de radiotelescopios con datos del observatorio infrarrojo recientemente retirado de la NASA, el Telescopio Espacial Spitzer, administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la agencia en el sur de California.
Oficialmente llamado 2MASS J10475385 + 2124234, el objetivo del nuevo estudio era una enana marrón ubicada a 32 años luz de la Tierra, a tiro de piedra, cósmicamente hablando. Los investigadores detectaron vientos moviéndose alrededor del planeta a 1,425 mph 2,293 kphEn comparación, la atmósfera de Neptuno presenta los vientos más rápidos del sistema solar, que azotan a más de 1,200 mph aproximadamente 2,000 kph.
Medir la velocidad del viento en la Tierra significa registrar el movimiento de nuestra atmósfera gaseosa en relación con la superficie sólida del planeta. Pero las enanas marrones están compuestas casi completamente de gas, por lo que "viento" se refiere a algo ligeramente diferente. Las capas superiores de una enana marrón sondonde porciones del gas pueden moverse independientemente. A cierta profundidad, la presión se vuelve tan intensa que el gas se comporta como una bola sólida y única que se considera el interior del objeto. A medida que el interior gira, tira de las capas superiores: la atmósfera-tanto para que los dos estén casi sincronizados.
En su estudio, los investigadores midieron la ligera diferencia en la velocidad de la atmósfera de la enana marrón con respecto a su interior. Con una temperatura atmosférica de más de 1,100 grados Fahrenheit 600 grados Celsius, esta enana marrón en particular irradia una cantidad sustancial de luz infrarrojaJunto con su proximidad a la Tierra, esta característica hizo posible que Spitzer detectara características en la atmósfera de la enana marrón a medida que giraban dentro y fuera de la vista. El equipo usó esas características para registrar la velocidad de rotación atmosférica.
Para determinar la velocidad del interior, se centraron en el campo magnético de la enana marrón. Un descubrimiento relativamente reciente descubrió que el interior de las enanas marrones genera fuertes campos magnéticos. A medida que la enana marrón gira, el campo magnético acelera las partículas cargadas que a su vezproducen ondas de radio, que los investigadores detectaron con los radiotelescopios en la matriz muy grande de Karl G. Jansky en Nuevo México.
Atmósferas planetarias
El nuevo estudio es el primero en demostrar este método comparativo para medir la velocidad del viento en una enana marrón. Para medir su precisión, el grupo probó la técnica utilizando observaciones infrarrojas y de radio de Júpiter, que también está compuesto principalmente de gas y tiene unestructura física similar a una pequeña enana marrón. El equipo comparó las tasas de rotación de la atmósfera y el interior de Júpiter usando datos similares a los que pudieron recolectar para la enana marrón mucho más distante. Luego confirmaron su cálculo de la velocidad del viento de Júpiter usandodatos más detallados recopilados por sondas que han estudiado a Júpiter de cerca, lo que demuestra que su enfoque para la enana marrón funcionó.
Los científicos han utilizado previamente Spitzer para inferir la presencia de vientos en exoplanetas y enanas marrones en función de las variaciones en el brillo de sus atmósferas en luz infrarroja. Y datos del Buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión HARPS - un instrumento en elEl telescopio La Silla del Observatorio Europeo Austral en Chile se ha utilizado para medir directamente la velocidad del viento en un planeta distante.
Pero el nuevo artículo representa la primera vez que los científicos comparan directamente la velocidad atmosférica con la velocidad del interior de una enana marrón. El método empleado podría aplicarse a otras enanas marrones oa planetas grandes si las condiciones son las correctas, según los autores.
"Creemos que esta técnica podría ser realmente valiosa para proporcionar información sobre la dinámica de las atmósferas de exoplanetas", dijo la autora principal Katelyn Allers, profesora asociada de física y astronomía en la Universidad de Bucknell en Lewisburg, Pensilvania. "Lo que es realmente emocionante es poderpara aprender acerca de cómo la química, la dinámica atmosférica y el entorno alrededor de un objeto están interconectados, y la posibilidad de obtener una visión realmente completa de estos mundos ".
El Telescopio Espacial Spitzer fue desarmado el 30 de enero de 2020, después de más de 16 años en el espacio. JPL administró las operaciones de la misión Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. La comunidad científica continúa analizando los datos científicos de Spitzer a través del Spitzerarchivo de datos ubicado en el Infrared Science Archive ubicado en IPAC en Caltech. Las operaciones científicas se llevaron a cabo en el Spitzer Science Center en IPAC en Caltech en Pasadena. Las operaciones de naves espaciales se basaron en Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado. Caltech administra JPL para la NASA.
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Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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