Brauner Zwerg könnte ein gigantisches Sturmsystem beherbergen

Künstlerische Darstellung des Braunen Zwergs (Art by Jon Lomberg)
Künstlerische Darstellung des Braunen Zwergs (Art by Jon Lomberg)

Ein Team von Astronomen unter Leitung der University of Toronto hat extreme Helligkeitsveränderungen bei einem nahen Braunen Zwerg beobachtet, die auf einen Sturm hindeuten, der größer ist als jeder auf einem Planeten registrierte. Weil alte Braune Zwerge und Riesenplaneten vergleichbare Atmosphären besitzen, könnte dieses Ergebnis neues Licht auf Wetterphänomene von extrasolaren Planeten werfen.

Braune Zwerge schließen die Masselücke zwischen Zwergsternen und Riesenplaneten. Als Teil einer umfassenden Himmelsdurchmusterung nahe gelegener Brauner Zwerge benutzten die Wissenschaftler eine Infrarotkamera am 2,5-Meter-Teleskop des Las Campanas Observatory in Chile, um über einen Zeitraum von mehreren Stunden wiederholt Aufnahmen des Braunen Zwergs “2MASS J21392676+0220226” – kurz 2MASS 2139 – zu machen. In dieser kurzen Zeitspanne zeichneten sie die größten Helligkeitsveränderungen auf, die jemals bei einem kühlen Braunen Zwerg beobachtet wurden.

“Wir fanden heraus, dass sich die Helligkeit unseres Zieles in weniger als acht Stunden um unglaubliche 30 Prozent veränderte”, sagte Doktorandin Jacqueline Radigan, leitende Autorin einer Studie, welche in dieser Woche auf der Extreme Solar Systems II Konferenz in Jackson Hole (Wyoming) präsentiert wird und an das Astrophysical Journal übergeben wurde. “Die beste Erklärung ist, dass hellere und dunklere Gebiete seiner Atmosphäre in unser Blickfeld kommen, wenn der Braune Zwerg sich um seine Achse dreht”, sagte Radigan.

“Wir könnten auf einen gigantischen Sturm blicken, der auf diesem Braunen Zwerg tobt, möglicherweise eine größere Version des Großen Roten Flecks auf Jupiter in unserem eigenen Sonnensystem, oder wir könnten durch große Löcher in der Wolkendecke die heißeren, tieferen Schichten seiner Atmosphäre sehen”, sagte Co-Autor Professor Ray Jayawardhana, Canada Research Chair in Observational Astrophysics an der University of Toronto und Autor des neuen Buches Strange New Worlds: The Search for Alien Planets and Life beyond Our Solar System.

Theoretischen Modellen zufolge bilden sich Wolken in den Atmosphären von Braunen Zwergen und Riesenplaneten, wenn winzige Staubteilchen aus Silikaten und Metallen kondensieren. Die Tiefe und das Profil der Helligkeitsveränderungen von 2MASS 2139 variierte über Wochen und Monate, was dafür spricht, dass Wolkenformationen in seiner Atmosphäre sich mit der Zeit entwickeln.

“Die Messung, wie schnell sich Wolkenformationen in den Atmosphären von Braunen Zwergen verändern, könnte uns letztendlich erlauben, die atmosphärischen Windgeschwindigkeiten abzuleiten und zu lernen, wie Winde in den Atmosphären von Braunen Zwergen und Planeten erzeugt werden”, ergänzte Radigan.

Die Studie mit dem Titel High Amplitude, Periodic Variability of a Cool Brown Dwarf: Evidence for Patchy, High-Contrast Cloud Features, welche die Ergebnisse beschreibt, ist jetzt online verfügbar (PDF-Datei).

Die anderen Co-Autoren dieser Arbeit sind David Lafrenière und Étienne Artigau von der Université de Montreal, Didier Saumon vom Los Alamos National Laboratory und Mark Marely vom Ames Research Center der NASA.

Die Forschungsarbeit wurde von einem Vanier Canada Graduate Scholarship (Anm. d. Red.: ein Stipendium) Radigans unterstützt. Weitere Förderungen erhielt Jayawardhana vom Natural Sciences and Engineering Reasearch Council of Canada.

Quelle: http://www.artsci.utoronto.ca/main/media-releases/astronomers-find-extreme-weather-on-an-alien-world

(THK)

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