La enana marrón más cercan a la Tierra se parece mucho a Júpiter

La enana marrón más cercana a la Tierra registra bandas como Júpiter, que indican los procesos que agitan la atmósfera de esta estrella fallida desde dentro, según un nuevo estudio.

Las enanas marrones son misteriosos objetos celestes que no son del todo estrellas ni planetas. Son aproximadamente del tamaño de Júpiter, pero típicamente docenas de veces más masivas. Aún así, son menos masivas que las estrellas más pequeñas, por lo que sus núcleos no tienen suficiente presión para fusionar átomos como lo hacen las estrellas. Son calientes cuando se forman y se enfrían gradualmente, brillan débilmente y se atenúan lentamente a lo largo de sus vidas, lo que los hace difíciles de encontrar. Ningún telescopio puede ver claramente las atmósferas de estos objetos.

"Nos preguntamos, ¿las enanas marrones se parecen a Júpiter, con sus cinturones y bandas regulares formadas por grandes chorros longitudinales paralelos, o estarán dominadas por un patrón siempre cambiante de tormentas gigantes conocidas como vórtices como las que se encuentran en los polos de Júpiter?", explica en un comunicado el investigador de la Universidad Arizona Daniel Apai, profesor asociado en el Departamento de Astronomía y Observatorio Steward y el Laboratorio Lunar y Planetario.

Apai es el autor principal de un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal que busca responder esa pregunta utilizando una técnica novedosa.

Él y su equipo descubrieron que las enanas marrones se parecen mucho a Júpiter. Los patrones en las atmósferas revelan vientos de alta velocidad que corren paralelos a los ecuadores de los dibujos marrones. Estos vientos están mezclando las atmósferas, redistribuyendo el calor que emerge de los cálidos interiores de las enanas marrones. Además, como Júpiter, los vórtices dominan las regiones polares.

Algunos modelos atmosféricos predijeron este patrón atmosférico, dijo Apai, incluidos los modelos del fallecido Adam Showman, profesor del Laboratorio Planetario y Lunar de Arizona y líder en modelos de atmósfera de enanas marrones.

"Los patrones de viento y la circulación atmosférica a gran escala a menudo tienen efectos profundos en las atmósferas planetarias, desde el clima de la Tierra hasta la aparición de Júpiter, y ahora sabemos que esos chorros atmosféricos a gran escala también dan forma a atmósferas enanas marrones", dice Apai.

"Saber cómo soplan los vientos y redistribuyen el calor en una de las enanas marrones más cercanas y mejor estudiadas nos ayuda a comprender los climas, las temperaturas extremas y la evolución de las enanas marrones en general", añade.

El grupo de Apai en la Universidad de Arizona es un líder mundial en el mapeo de las atmósferas de enanas marrones y planetas fuera de nuestro sistema solar utilizando telescopios espaciales y un nuevo método.

El equipo utilizó el satélite espacial de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA para estudiar las dos enanas marrones más cercanas a la Tierra. A solo 6 1/2 años luz de distancia, las enanas marrones se llaman Luhman 16 A y B. Si bien ambas tienen aproximadamente el mismo tamaño que Júpiter, ambas son más densas y, por lo tanto, contienen más masa. Luhman 16 A es aproximadamente 34 veces más masivo que Júpiter, y Luhman 16 B, que fue el tema principal del estudio de Apai, es aproximadamente 28 veces más masivo que Júpiter y unos 815 grados Celsius más caliente.

"El telescopio espacial TESS, aunque diseñado para buscar planetas extrasolares, también proporcionó este conjunto de datos increíblemente rico y emocionante sobre la enana marrón más cercana a nosotros", dijo Apai. "Con algoritmos avanzados desarrollados por miembros de nuestro equipo, pudimos obtener mediciones muy precisas de los cambios de brillo a medida que giraban las dos enanas marrones. Las enanas marrones se vuelven más brillantes cuando las regiones atmosféricas más brillantes se convierten en el hemisferio visible y más oscuras cuando giran hacia fuera de la vista".

Dado que el telescopio espacial proporciona mediciones extremadamente precisas y no se ve interrumpido por la luz del día, el equipo recopiló más rotaciones que nunca, proporcionando la vista más detallada de la circulación atmosférica de una enana marrón.

"Ningún telescopio es lo suficientemente grande como para proporcionar imágenes detalladas de planetas o enanas marrones", dijo Apai. "Pero midiendo cómo cambia el brillo de estos objetos giratorios con el tiempo, es posible crear mapas burdos de sus atmósferas, una técnica que, en el futuro, también podría usarse para mapear planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares que de otro modo podrían ser difícil de ver."

Los resultados de los investigadores muestran que hay mucha similitud entre la circulación atmosférica de los planetas del sistema solar y las enanas marrones. Como resultado, las enanas marrones pueden servir como análogos más masivos de planetas gigantes que existen fuera de nuestro sistema solar en estudios futuros.

"Nuestro estudio proporciona una plantilla para futuros estudios de objetos similares sobre cómo explorar, e incluso mapear, las atmósferas de las enanas marrones y los planetas extrasolares gigantes sin la necesidad de telescopios lo suficientemente potentes como para resolverlos visualmente", explica Apai.