WASHINGTON – Des rapports météorologiques sont disponibles pour les deux naines brunes – des corps célestes plus grands que les planètes mais plus petits que les étoiles – qui sont les plus proches de nous. Le temps était mauvais, pourrait-on dire : brûlant, avec un cocktail de produits chimiques toxiques tourbillonnant dans l’atmosphère et des nuages de particules de silicate soufflant comme des tempêtes de poussière sahariennes.
Les chercheurs ont utilisé les observations du télescope spatial James Webb pour procéder à un examen détaillé des conditions atmosphériques des naines brunes, en particulier des paires de naines brunes en orbite à environ six années-lumière de la Terre, assez proches selon les normes cosmiques. Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en une année, soit 9,5 billions de kilomètres (5,9 billions de miles).
Les données de Webb fournissent une image tridimensionnelle de la façon dont le temps change pendant la rotation des naines brunes – les plus grandes prennent sept heures et les plus petites cinq heures – avec plusieurs couches nuageuses trouvées à différentes profondeurs atmosphériques.
Les deux ont des atmosphères dominées par l’hydrogène et l’hélium, avec de petites quantités de vapeur d’eau, de méthane et de monoxyde de carbone. La température au sommet du nuage est d’environ 1 700 degrés Fahrenheit (925 degrés Celsius), semblable à la flamme d’une bougie.
“Dans cette étude, nous avons créé la ‘carte météo’ la plus détaillée à ce jour pour n’importe quelle naine brune”, a déclaré l’astronome Beth Biller de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Edimbourg, auteur principal de l’étude publiée lundi dans la revue scientifique Monthly Notices of the. Royal Astronomical Society, ouvre un nouvel onglet.
Une naine brune n’est ni une étoile ni une planète, mais quelque chose entre les deux. Ils émettent leur propre lumière grâce à leur chaleur – « comme si vous voyiez une braise rougeoyante à cause de la chaleur », explique Biller. C’est cette lumière que les chercheurs ont observée avec Webb. Contrairement aux étoiles, les naines brunes ne subissent pas de fusion nucléaire dans leur noyau.
« Comme les planètes, mais contrairement aux étoiles, les naines brunes ont également des nuages formés par les précipitations dans leur atmosphère. Cependant, même si nous avons des nuages d’eau sur Terre, les nuages sur les naines brunes sont beaucoup plus chauds et sont très probablement constitués de particules de silicate chaudes. comme une tempête de poussière saharienne très chaude », a déclaré Biller.
La pensée scientifique actuelle est que les naines brunes se forment à partir de grands nuages de gaz et de poussière comme les étoiles, mais leur masse n’est pas suffisante pour déclencher la fusion nucléaire. Sa composition est similaire à celle des planètes géantes gazeuses telles que Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire.
Sa masse est 80 fois supérieure à celle de Jupiter. À titre de comparaison, la masse du Soleil est environ 1 000 fois supérieure à celle de Jupiter.
Les deux naines brunes examinées par Webb se sont formées il y a environ 500 millions d’années. Chacune a un diamètre comparable à celui de Jupiter. L’un est 35 fois plus grand que Jupiter et l’autre 30 fois plus grand que Jupiter.
Webb a observé comment leur lumière variait à mesure que différentes caractéristiques atmosphériques tournaient vers et hors de la vue.
“La rotation rapide des deux objets aide à déterminer leurs conditions météorologiques, et si vous pouviez réellement regarder directement la structure des sommets des nuages, vous pourriez peut-être voir des bandes et des tourbillons, comme la Grande Tache Rouge, comme vous le voyez sur Jupiter. dit Biller.
“À l’avenir, des techniques similaires pourraient être utilisées pour étudier la météo sur des exoplanètes potentiellement habitables”, a ajouté Biller, faisant référence aux planètes situées en dehors de notre système solaire.
Les naines brunes sont relativement communes. Environ 1 000 exoplanètes sont connues, contre plus de 5 000 exoplanètes connues.
Webb a observé le cosmos principalement par infrarouge, alors que son prédécesseur, le télescope spatial Hubble, l’a fait principalement dans les longueurs d’onde optiques et ultraviolettes.
« L’atmosphère d’une naine brune est très complexe. “Webb constitue un progrès majeur dans notre capacité à comprendre cette atmosphère en fournissant une gamme de longueurs d’onde et une sensibilité sans précédent”, a déclaré l’astronome et co-auteur de l’étude Johanna Vos du Trinity College de Dublin en Irlande.
“Ces différentes longueurs d’onde nous permettent de surveiller l’atmosphère de très profonde à très superficielle, fournissant ainsi une image complète de l’ensemble de l’atmosphère”, a ajouté Vos.
2024-07-19 00:04:00
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