Norii de nisip sunt obișnuiți în atmosferele piticilor maro

Norii de nisip se pot condensa, crește și dispărea în unele atmosfere extraterestre. O nouă privire asupra unor date vechi arată că norii făcuți din minerale de silicați fierbinți sunt obișnuiți în obiectele cerești cunoscute sub numele de pitice maro.

„Aceasta este prima înțelegere contextuală completă a oricărui nor din afara sistemului solar”, spune astronomul Stanimir Metchev de la Universitatea Western Ontario din Londra, Canada. Colegul lui Metchev, Genaro Suárez, a prezentat noua lucrare pe 4 iulie la reuniunea Cool Stars din Toulouse, Franța.

Norii vin în multe arome în sistemul nostru solar, de la bufeurile de vapori de apă de pe Pământ până la benzile de amoniac de pe Jupiter. Astronomii au dedus, de asemenea, prezența „norilor extrasolari” pe planetele din afara sistemului solar (SN: 9/11/19).

Dar singurii nori extrasolari care au fost detectați în mod direct au fost pe cerul piticilor bruni – globuri slabe, roșiatice, care sunt prea mari pentru a fi planete, dar prea mici și reci pentru a fi stele. În 2004, astronomii au folosit Telescopul spațial Spitzer al NASA pentru a observa piticele maro și au observat semnături spectrale de nisip – mai exact, boabe de minerale de silicat, cum ar fi cuarțul și olivina. Alte câteva exemple provizorii de nori de nisip au fost observate în 2006 și 2008.

Plutind într-unul dintre acești nori s-ar simți ca și cum ai fi într-o furtună de nisip, spune cercetătorul planetar Mark Marley de la Universitatea din Arizona din Tucson, care a fost implicat într-una dintre aceste descoperiri timpurii. „Dacă ai putea să iei o lingură din el și să o aduci acasă, ai avea nisip fierbinte”.

Astronomii de la acea vreme au găsit șase exemple de acești nori de silicat. „Am cam crezut că asta a fost tot”, spune Marley. Teoretic, ar trebui să existe mult mai mult de șase pitice maro cu ceruri de nisip. Dar o parte a telescopului Spitzer a rămas fără lichid de răcire în 2009 și nu a mai putut măsura chimia unor nori similari.

În timp ce Suárez cerceta datele arhivate de Spitzer pentru un alt proiect, și-a dat seama că existau date nepublicate sau neanalizate despre zeci de pitice maro. Așa că a analizat toate stelele de masă mică și piticele brune pe care Spitzer le-a observat vreodată, 113 obiecte în total, dintre care 68 nu au fost publicate niciodată înainte, relatează echipa în revista din iulie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„Este foarte impresionant pentru mine faptul că acest lucru se ascundea la vedere”, spune Marley.

Nu toate piticele brune din eșantion au prezentat semne puternice de nori de silicat. Dar, împreună, piticele maro au urmat o tendință clară. Pentru piticele și stelele cu masă mică mai fierbinți de aproximativ 1700˚ Celsius, silicații există sub formă de vapori, iar obiectele nu prezintă semne de nori. Dar, sub această temperatură, încep să apară semne de nori, devenind cei mai groși în jurul valorii de 1300˚ C. Apoi, semnalul dispare pentru piticele brune care sunt mai reci de aproximativ 1000˚ C, deoarece norii se scufundă adânc în atmosferă.

Descoperirea confirmă suspiciunile anterioare că norii de silicat sunt larg răspândiți și dezvăluie condițiile în care aceștia se formează. Deoarece piticele brune se nasc fierbinți și se răcesc în timp, cele mai multe dintre ele ar trebui să vadă fiecare fază a evoluției norilor de siliciu pe măsură ce îmbătrânesc. „Învățăm cum trăiesc aceste pitice maro”, spune Suárez. Cercetările viitoare pot extrapola rezultatele pentru a înțelege mai bine atmosferele din planete precum Jupiter, notează el.

Telescopul spațial James Webb, lansat recent, va studia, de asemenea, chimia atmosferei în exoplanete și pitice maro și va căuta în mod specific norii (SN: 10/6/21). Marley așteaptă cu nerăbdare să combine tendințele din acest studiu cu rezultatele viitoare ale JWST. „Va fi cu adevărat o renaștere în știința piticilor bruni”, spune el.