Bu sanatçının konsepti, Dünya’dan 47 ışıkyılı uzaklıkta bulunan kahverengi cüce W1935’i tasvir ediyor. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, W1935’ten gelen metandan gelen kızılötesi emisyonu buldular. Bu beklenmedik bir keşif çünkü kahverengi cüce soğuk ve bir ev sahibi yıldızdan yoksun; bu nedenle üst atmosferini ısıtacak ve metanın parıldamasını sağlayacak belirgin bir enerji kaynağı yoktur. Ekip, metan emisyonunun burada kırmızıyla gösterilen kutup ışıklarını üreten süreçlerden kaynaklanabileceğini tahmin ediyor. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)
James Webb Uzay Teleskobu Veriler, güneş enerjisi mahallemizdeki izole edilmiş dünyadaki olası kutup ışıklarını tespit ediyor.
James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) alınan yeni gözlemleri kullanan gökbilimciler, böylesine soğuk ve izole bir dünya için beklenmedik bir bulgu olan kahverengi bir cücede metan emisyonu keşfettiler. Dergide yayınlandı DoğaBulgular, bu kahverengi cücenin hem kendi gezegenimizde hem de Dünya’da görülenlere benzer auroralar üretebileceğini öne sürüyor. Jüpiter Ve Satürn.
Kahverengi Cücelerin İncelenmesi
Gezegenlerden daha büyük ama yıldızlardan daha hafif olan kahverengi cüceler, binlercesiyle güneş enerjisi mahallemizde her yerde bulunur. Geçen yıl, Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’nde kıdemli araştırma bilimcisi ve kıdemli eğitim yöneticisi olan Jackie Faherty, 12 kahverengi cüceyi araştırmak için JWST’de zaman verilen bir araştırmacı ekibine liderlik etti.
Bunlar arasında CWISEP J193518.59–154620.3 (ya da kısaca W1935) vardı; 47 ışıkyılı uzaklıkta bulunan soğuk kahverengi bir cüce. Arka Bahçe Dünyaları: Gezegen 9 yurttaş bilimi gönüllüsü Dan Caselden ve NASA CatWISE ekibi.
W1935, yüzey sıcaklığı yaklaşık 400° olan soğuk kahverengi bir cücedir. Fahrenhaytveya çikolatalı kurabiyeleri pişireceğiniz sıcaklık hakkında. W1935’in kütlesi iyi bilinmemektedir ancak muhtemelen Jüpiter’in kütlesinin 6 ila 35 katı arasında değişmektedir.
Benzersiz Metan Emisyonu
Faherty’nin ekibi, JWST ile gözlemlenen birkaç kahverengi cüceye baktıktan sonra, W1935’in benzer göründüğünü ancak çarpıcı bir istisna dışında fark etti: metan yayıyordu; bu, daha önce bir kahverengi cücede görülmemiş bir şeydi.
Araştırmanın başyazarı Faherty, “Metan gazının dev gezegenlerde ve kahverengi cücelerde olması bekleniyor, ancak genellikle onun parlamadığını, ışığı emdiğini görüyoruz” dedi. “İlk başta gördüklerimiz konusunda kafamız karışmıştı ama sonunda bu, keşifle birlikte saf bir heyecana dönüştü.”
W1935’te Sıcaklık İnversiyonu
Bilgisayar modellemesi başka bir sürpriz daha ortaya çıkardı: Kahverengi cücenin muhtemelen sıcaklık tersine dönmesi var; bu, atmosferin rakım arttıkça ısındığı bir olgu. Yıldızların etrafında dönen gezegenlerde sıcaklık değişimleri kolaylıkla meydana gelebilir, ancak W1935 izole edilmiş olup belirgin bir dış ısı kaynağı yoktur.
Hertfordshire Üniversitesi’nden ortak yazar Ben Burningham, “Model sıcaklığın tersine döndüğünü açıkça öngördüğünde hoş bir şok yaşadık” dedi. “Fakat aynı zamanda bu fazladan üst atmosfer ısısının nereden geldiğini de bulmamız gerekiyordu.”
Sıcaklık İnversiyonunun Potansiyel Nedenleri
Araştırmak için araştırmacılar güneş sistemimize yöneldiler. Özellikle hem metan emisyonu hem de sıcaklık değişimleri gösteren Jüpiter ve Satürn çalışmalarına baktılar. Güneş sistemi devlerindeki bu özelliğin olası nedeni auroralardır, dolayısıyla araştırma ekibi aynı fenomeni W1935’te de ortaya çıkardıklarını tahmin etti.
Gezegen bilim insanları, Jüpiter ve Satürn’deki auroraların ana etkenlerinden birinin, gezegenlerin manyetik alanları ve atmosferleri ile etkileşime girerek üst katmanları ısıtan Güneş’ten gelen yüksek enerjili parçacıklar olduğunu biliyorlar. Bu aynı zamanda Dünya’da gördüğümüz ve kutuplara yakın yerlerde olağanüstü oldukları için genellikle Kuzey veya Güney Işıkları olarak adlandırılan auroraların da nedenidir. Ancak W1935’in ev sahibi yıldızı olmadığından, güneş rüzgarı açıklamaya katkıda bulunamaz.
Ek Sebeplere İlişkin Spekülasyonlar
Güneş sistemimizdeki auroranın cazip bir ek nedeni daha var. Hem Jüpiter hem de Satürn’ün, zaman zaman uzaya malzeme fırlatan, gezegenlerle etkileşime giren ve bu dünyalardaki kutup ışıklarının ayak izini artıran aktif uyduları vardır. Jüpiter’in uydusu Io, güneş sistemindeki volkanik açıdan en aktif dünyadır, düzinelerce kilometre yüksekliğe lav fışkırtıyor ve Satürn’ün uydusu Enceladus, gayzerlerinden su buharı püskürtüyor ve bu buhar, uzaya çarptığında aynı anda hem donup hem de kaynıyor. Daha fazla gözlem gerekli, ancak araştırmacılar W1935’teki auroraya ilişkin bir açıklamanın aktif, henüz keşfedilmemiş bir ay olabileceğini düşünüyor.
Faherty, “Bir gökbilimci JWST’yi bir nesneye her yönelttiğinde, akıllara durgunluk veren yeni bir keşif şansı doğar” dedi. “Bu projeye başladığımızda metan emisyonu radarımda değildi ama artık orada olabileceğini biliyoruz ve bunun açıklaması o kadar cazip ki, sürekli olarak onu araştırıyorum. Bu, bilimin ilerlemesinin bir parçası.”
Referans: “Soğuk kahverengi cüceden metan emisyonu” 17 Nisan 2024, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-024-07190-w
Araştırmanın diğer yazarları arasında Dış Gezegenler Araştırma Enstitüsü ve Montréal Üniversitesi’nden Jonathan Gagne; Genaro Suarez, Dan Caselden, Austin Rothermich ve Niall Whiteford, Amerikan Doğa Tarihi Müzesi; Johanna Vos, Trinity College Dublin; Sherelyn Alejandro Merchan, New York Şehir Üniversitesi; Caroline Morley, Teksas Üniversitesi; Melanie Rowland ve Brianna Lacy, Texas Üniversitesi, Austin; Rocio Kiman, Charles Beichman, Federico Marocco ve Christopher Gelino, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü; Davy Kirkpatrick, IPAC; Aaron Meisner, NOIRLab; Adam Schneider, USNO; Marc Kuchner ve Ehsan Gharib-Nezhad, NASA; Daniella Bardalez Gagliuffi, Amherst; Peter Eisenhardt, Jet Tahrik Laboratuvarı; ve Eileen Gonzales, San Francisco Eyalet Üniversitesi.
Bu çalışma kısmen NASA ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü tarafından desteklendi.