Astrônomos encontram faixas de nuvens semelhantes a Júpiter na anã marrom mais próxima
p Astrônomos encontraram evidências de um padrão listrado de nuvens na anã marrom chamada Luhman 16A, conforme ilustrado aqui no conceito deste artista. As faixas de nuvens foram inferidas usando uma técnica chamada polarimetria, em que a luz polarizada é medida a partir de um objeto astrofísico, da mesma forma que óculos de sol polarizados são usados para bloquear o brilho. Esta é a primeira vez que a polarimetria foi usada para medir padrões de nuvens em uma anã marrom. O objeto vermelho no fundo é Luhman 16B, a anã marrom parceira de Luhman 16A. Juntos, este par é o sistema anão marrom mais próximo da Terra, a 6,5 anos-luz de distância. Crédito:Caltech / R. Ferida (IPAC)
p Uma equipe de astrônomos descobriu que a anã marrom mais próxima conhecida, Luhman 16A, mostra sinais de bandas de nuvens semelhantes às vistas em Júpiter e Saturno. Esta é a primeira vez que os cientistas usam a técnica da polarimetria para determinar as propriedades das nuvens atmosféricas fora do sistema solar, ou exoclouds. p Anãs marrons são objetos mais pesados que os planetas, mas mais leves que as estrelas, e normalmente têm 13 a 80 vezes a massa de Júpiter. Luhman 16A é parte de um sistema binário contendo uma segunda anã marrom, Luhman 16B. A uma distância de 6,5 anos-luz, é o terceiro sistema mais próximo do nosso Sol depois de Alpha Centauri e a estrela de Barnard. Ambas as anãs marrons pesam cerca de 30 vezes mais que Júpiter.
p Apesar do fato de que Luhman 16A e 16B têm massas e temperaturas semelhantes (cerca de 1, 900 ° F ou 1, 000 ° C), e presumivelmente formado ao mesmo tempo, eles mostram um clima marcadamente diferente. Luhman 16B não mostra sinais de bandas de nuvens estacionárias, em vez disso, exibindo evidências de mais irregular, nuvens irregulares. Luhman 16B, portanto, tem variações de brilho perceptíveis como resultado de suas características turvas, ao contrário de Luhman 16A.
p "Como a Terra e Vênus, esses objetos são gêmeos com climas muito diferentes, "disse Julien Girard do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland, um membro da equipe de descoberta. "Pode chover coisas como silicatos ou amônia. O tempo está horrível, na realidade."
p Os pesquisadores usaram um instrumento do Very Large Telescope no Chile para estudar a luz polarizada do sistema Luhman 16. Polarização é uma propriedade da luz que representa a direção em que a onda de luz oscila. Os óculos de sol polarizados bloqueiam uma direção da polarização para reduzir o brilho e melhorar o contraste.
p "Em vez de tentar bloquear o brilho, estamos tentando medi-lo, "explicou o autor principal Max Millar-Blanchaer do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena, Califórnia.
p Quando a luz é refletida nas partículas, como gotículas de nuvem, pode favorecer um certo ângulo de polarização. Ao medir a polarização preferida da luz de um sistema distante, astrônomos podem deduzir a presença de nuvens sem resolver diretamente a estrutura de nuvem das anãs marrons.
p "Mesmo a anos-luz de distância, podemos usar a polarização para determinar o que a luz encontrou ao longo de seu caminho, "acrescentou Girard.
p "Para determinar o que a luz encontrou em seu caminho, comparamos as observações com modelos com propriedades diferentes:atmosferas de anãs marrons com camadas de nuvens sólidas, faixas de nuvens listradas, e até anãs marrons que são achatadas devido à sua rotação rápida. Descobrimos que apenas os modelos de atmosferas com bandas de nuvens poderiam corresponder às nossas observações de Luhman 16A, "explicou Theodora Karalidi, da University of Central Florida em Orlando, Flórida, um membro da equipe de descoberta.
p A técnica de polarimetria não se limita às anãs marrons. Também pode ser aplicado a exoplanetas orbitando estrelas distantes. As atmosferas quentes, exoplanetas gigantes gasosos são semelhantes aos das anãs marrons. Embora medir um sinal de polarização de exoplanetas seja mais desafiador, devido à sua relativa fraqueza e proximidade de sua estrela, as informações obtidas com as anãs marrons podem potencialmente informar esses estudos futuros.
p O próximo telescópio espacial James Webb da NASA seria capaz de estudar sistemas como o Luhman 16 para procurar sinais de variações de brilho na luz infravermelha que são indicativos de características de nuvem. O Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) da NASA será equipado com um instrumento coronógrafo que pode conduzir polarimetria, e pode ser capaz de detectar exoplanetas gigantes na luz refletida e eventuais sinais de nuvens em suas atmosferas.
p Este estudo foi aceito para publicação no The
Astrophysical Journal .