เครดิตรูปภาพ: NASA
ทีมนักดาราศาสตร์จาก UCLA พบว่ามีเมฆมากและมีพายุมากในดาวแคระน้ำตาลซึ่งเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวแก๊สยักษ์อย่างจูปิเตอร์ แต่ไม่ใหญ่พอที่จะจุดประกายเป็นดาวเต็มดวง แทนที่จะทำให้เย็นลงอย่างต่อเนื่องวัตถุถูกมองว่าจะสว่างขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ดังนั้นสิ่งนี้อาจถูกพิจารณาโดยการแตกในชั้นบรรยากาศที่มีเมฆมาก
เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยสังเกตว่าสภาพอากาศคล้ายดาวเคราะห์ทำหน้าที่เป็นอิทธิพลสำคัญต่อวัตถุนอกระบบสุริยะของเรา
ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก NASA และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิส (UCLA) พบว่ามีเมฆมากและมีพายุมากบนดาวแคระน้ำตาลดวงดาวบนท้องฟ้าที่มีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์ แต่มีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ยักษ์อย่างจูปิเตอร์ การค้นพบนี้จะให้เครื่องมือที่ดีกว่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการตีความชั้นบรรยากาศและสภาพอากาศบนดาวแคระน้ำตาลหรือบนดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่น
“ การเปรียบเทียบที่ดีที่สุดกับสิ่งที่เราเห็นในวัตถุเหล่านี้คือรูปแบบพายุของดาวพฤหัสบดี” อดัมเบอร์กาสเซอร์นักดาราศาสตร์จากยูซีแอลเอและผู้เขียนนำการศึกษากล่าว “ แต่ฉันสงสัยว่าสภาพอากาศในดาวแคระน้ำตาลขนาดใหญ่เหล่านี้ยิ่งทำให้จุดแดงใหญ่ดูคล้ายกับพายุเล็ก ๆ ” Great Red Spot ของดาวพฤหัสบดีเป็นพายุขนาดใหญ่ที่มีระยะทางมากกว่า 15,000 ไมล์และมีลมแรงถึง 270 ไมล์ต่อชั่วโมง Burgasser ร่วมมือกับ Mark Marley นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นักอุตุนิยมวิทยา Andrew Ackerman จากศูนย์วิจัย NASA Ames ใน Silicon Valley ของแคลิฟอร์เนียและผู้ทำงานร่วมกันอื่น ๆ เพื่อเสนอว่าปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศจะเป็นสาเหตุให้เกิดการสังเกตการณ์ดาวแคระน้ำตาล
“ เราเคยคิดเกี่ยวกับพายุที่จะเกิดกับดาวแคระน้ำตาล มาร์เลย์กล่าวว่า “ และเมื่ออดัมแสดงให้เราเห็นข้อมูลใหม่เรารู้ว่ามันมีความเหมาะสมอย่างยิ่ง” ทีมคำนวณว่าการใช้แบบจำลองที่มีตัวแบ่งหรือหลุมในชั้นบรรยากาศมีเมฆแก้ไขการสำรวจที่ลึกลับของดาวแคระน้ำตาลเย็น
ดาวแคระน้ำตาลเพียงสมาชิกของท้องฟ้าที่สังเกตการณ์เมื่อเร็ว ๆ นี้คือ“ ดาวที่ล้มเหลวที่สุด” Ackerman กล่าว ไม่ใหญ่พอที่จะคงการเผาไหม้ของไฮโดรเจนอย่างดวงดาวไว้ได้ดาวแคระน้ำตาลจะผ่านขั้นตอนการทำความเย็นซึ่งนักวิทยาศาสตร์สังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ตรวจจับพลังงานอินฟราเรด พวกมันดูเหมือนแสงสลัว ๆ เหมือนถ่านจากไฟที่ให้ทั้งความร้อนและพลังงานแสงเมื่อมันหรี่ลง
นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวแคระน้ำตาลจะคล้ายกับวัตถุส่วนใหญ่ในเอกภพ อย่างไรก็ตามการสำรวจใหม่แสดงให้เห็นว่าในช่วงที่ดาวแคระน้ำตาลในระยะสั้น ๆ ดูเหมือนจะสว่างขึ้นเมื่อมันเย็นลง คำอธิบายอยู่ในกลุ่มเมฆ
ดาวแคระน้ำตาลยังคงร้อนอย่างไม่น่าเชื่ออย่างน้อย 25,000 เท่าโดยมีอุณหภูมิสูงถึง 2,000 องศาเคลวิน (3,140 F) ที่อุณหภูมิสูงเช่นเหล็กและทรายเกิดขึ้นเป็นก๊าซ เมื่อดาวแคระน้ำตาลเย็นตัวลงก๊าซเหล่านี้ควบแน่นในชั้นบรรยากาศเป็นหยดของเหลวเพื่อก่อตัวเป็นเมฆคล้ายกับเมฆน้ำบนโลก เมื่อดาวแคระน้ำตาลเย็นตัวลงมากขึ้นจะมีการกระจัดกระจายของเมฆอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากรูปแบบของสภาพอากาศในชั้นบรรยากาศ เมื่อเมฆถูกพัดพาออกไปจากพายุแสงอินฟราเรดที่สว่างจ้าจากบรรยากาศที่ร้อนกว่าใต้เมฆจะหนีออกไปซึ่งเป็นสาเหตุของการเพิ่มความสว่างที่ผิดปกติของดาวแคระน้ำตาล
“ แบบจำลองที่พัฒนาโดยกลุ่มนี้เป็นครั้งแรกที่ตรงกับลักษณะของดาวแคระน้ำตาลที่กว้างมาก ๆ แต่เฉพาะในกรณีที่พิจารณาการหักล้างของเมฆ” เบอร์กาสเซอร์กล่าว “ ในขณะที่หลายกลุ่มพูดเป็นนัยว่าโครงสร้างของเมฆและปรากฏการณ์สภาพอากาศควรมีอยู่ แต่เราเชื่อว่าเราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสภาพอากาศมีอยู่และน่าทึ่งมาก”
ด้วยการใช้สภาพอากาศของโลกเป็นจุดเริ่มต้นแอคเคอร์แมนช่วยให้ทีมทำงานได้อย่างเช่นพายุลมและลมฝนในการคำนวณ “ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ต้องการความช่วยเหลือในการเข้าใจฝนเพราะมันไม่ได้เป็นกระบวนการที่สำคัญในดาวส่วนใหญ่? นายแอคเคอร์แมนกล่าว “ เราใช้การสังเกตและการจำลองของเมฆบนพื้นโลกเพื่อประเมินผลกระทบของฝนเหล็กที่มีต่อความหนาของเมฆเหล็ก”
การศึกษาของทีมที่จะตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 1 มิถุนายนจะช่วยให้นักวิจัยพิจารณาการสร้างชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะของเรา “ คนแคระน้ำตาลได้รับการศึกษาแบบดั้งเดิมเหมือนดวงดาว แต่มันก็เป็นสิ่งที่ต่อเนื่องมากกว่า” มาร์เลย์กล่าว “ ถ้าคุณจัดฉากของจูปิเตอร์ขึ้นกับพวกเหล่านี้มันเป็นเพียงแคระน้ำตาลมวลต่ำมาก” ดาวแคระน้ำตาลเป็นพื้นที่ฝึกอบรมสำหรับนักวิทยาศาสตร์เพื่อเรียนรู้วิธีตีความการสังเกตวัตถุคล้ายดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่น “ ทุกคนต้องการหาดาวแคระน้ำตาลที่เย็นกว่าและมีเมฆน้ำเหมือนโลก เมื่อเราพบสิ่งเหล่านั้นนั่นจะเป็นการทดสอบความเข้าใจที่ดีของเรา”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
