Webb revela poderosas tormentas en mundos distantes con un detalle sin precedentes

Utilizando el telescopio espacial James Webb, los astrónomos han llevado a cabo estudios atmosféricos detallados sobre dos enanas marrones, revelando la dinámica de gases como el agua y el metano. Este estudio mejora nuestra comprensión de estos cuerpos celestes, vinculando potencialmente las características de las estrellas con los planetas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Western Ontario/Universidad de Stony Brook

Los astrónomos utilizaron el Telescopio espacial James Webb para crear un informe meteorológico completo de dos enanas marrones ubicadas a unos seis años luz de la Tierra.

Los investigadores han creado el informe meteorológico más detallado jamás realizado para dos mundos distantes más allá de nuestro propio sistema solar.

El estudio internacional, el primero de su tipo, revela las condiciones atmosféricas extremas de los objetos celestes, que se agrupan en arremolinados nubes de arena caliente a temperaturas de 950 °C (1750 °F).

Al usar NASACon el poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST), los investigadores comenzaron a capturar el clima en un par de enanas marrones, cuerpos cósmicos que son más grandes que los planetas pero más pequeños que las estrellas.

Estas enanas marrones, denominadas colectivamente WISE 1049AB, son los objetos más brillantes y más cercanos de su tipo a la Tierra, a unos seis años luz de distancia.

Las enanas marrones, a menudo llamadas estrellas fallidas, ocupan un interesante término medio en el cosmos. Estos objetos son más grandes que los planetas más grandes, pero no tienen suficiente masa para alimentar la fusión de hidrógeno que alimenta las estrellas verdaderas. Esto da como resultado un estado fascinante y con poca luz en el que emiten principalmente luz infrarroja. Crédito: SciTechDaily.com

Técnicas avanzadas en cartografía meteorológica

El equipo rastreó la atmósfera de cada enana marrón midiendo las ondas de luz emitidas por sus superficies, que cambian a medida que regiones más o menos nebulosas aparecen y desaparecen de la vista.

Al visualizar estos datos a través de curvas de luz (un gráfico de cómo cambia el brillo de la luz de cada objeto con el tiempo), el equipo pudo construir una imagen 3D detallada de cómo ha cambiado el clima de las enanas marrones durante una rotación completa o un día. cinco y siete horas.

El equipo también pudo trazar cómo variaba la luz de cada objeto según la longitud de onda, para mostrar la presencia y la compleja interacción de gases como el agua, el metano y el monóxido de carbono en la atmósfera.

Como el telescopio espacial más poderoso jamás construido, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) es la misión insignia de la NASA para explorar el universo más profundo. Operando en el infrarrojo, JWST explora fenómenos desde las primeras galaxias hasta las atmósferas detalladas de exoplanetas cercanos. Crédito: Northrup Grumman

Implicaciones para la astronomía y la investigación de exoplanetas.

Este conocimiento podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor las enanas marrones como posible eslabón perdido entre estrellas y planetas, lo que promete nuevos conocimientos sobre ambos.

Al observar la parte infrarroja del espectro de luz, el JWST puede observar longitudes de onda de luz que están bloqueadas por nuestra propia atmósfera.

Esta capacidad abre fronteras en el estudio del universo temprano, la formación de estrellas y los llamados exoplanetas, como las enanas marrones, que se encuentran más allá de nuestro sistema solar.

Desafíos y avances en los estudios de las enanas marrones

El último estudio se basa en estudios anteriores sobre enanas marrones, que se limitaban principalmente a capturar instantáneas estáticas de sus atmósferas en un solo lado. Este enfoque es limitado, ya que se sabe que las enanas marrones giran relativamente rápido y su clima puede variar mucho con el tiempo, dicen los investigadores.

Sus hallazgos allanarán el camino para estudios más detallados de las enanas marrones y otros objetos celestes distantes.

El estudio, publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.Fue dirigido por la Universidad de Edimburgo en colaboración con investigadores del Trinity College Dublin, la Universidad de Virginia y otros institutos de todo el mundo.

La profesora Beth Biller, presidenta personal de Caracterización de Exoplanetas del Instituto de Astronomía de la Universidad de Edimburgo, dijo: «Nuestros hallazgos muestran que estamos a punto de transformar nuestra comprensión de mundos mucho más allá del nuestro. Estos conocimientos pueden ayudarnos a comprender las condiciones no sólo de los objetos celestes como las enanas marrones, sino también de los exoplanetas gigantes más allá de nuestro sistema solar. Con el tiempo, las técnicas que estamos perfeccionando aquí podrían permitir las primeras detecciones del clima en planetas habitables como el nuestro, que orbitan otras estrellas».

Referencia: «El JWST Informe meteorológico de las enanas marrones más cercanas I: multiperiodo JWST NIRSpec + OBJETIVOS monitoreo del sistema binario brown Dwarf WISE 1049AB de referencia” por Beth A Biller, Johanna M Vos, Yifan Zhou, Allison M McCarthy, Xianyu Tan, Ian JM Crossfield, Niall Whiteford, Genaro Suarez, Jacqueline Faherty, Elena Manjavacas, Xueqing Chen, Pengyu Liu , Ben J Sutlieff, Mary Anne Limbach, Paul Molliere, Trent J Dupuy, Natalia Oliveros-Gomez, Philip S Muirhead, Thomas Henning, Gregory Mace, Nicolas Crouzet, Theodora Karalidi, Caroline V Morley, Pascal Tremblin y Tiffany Kataria, 15 de julio 2024, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society..
DOI: 10.1093/mnras/stae1602