Rjavi palčki - tisti, ki niso ravno planeti in niso ravno zvezdasti objekti - so intrigantne nenavade, ki so premajhne, da bi lahko gorele vodik, vendar so bolj množične od planetov. Izpuščajo le šibko količino svetlobe, zato jih je težko zaznati, zaradi česar znanstveniki ne vedo, koliko od njih je morda v naši galaksiji.
A astronomi pozorno spremljajo enega rjavega pritlikavca, imenovanega WISE 0855. Le 7,2 svetlobnih let od Zemlje je najhladnejši znani objekt zunaj našega Osončja in je komaj viden pri infrardečih valovnih dolžinah. A z nekaj spretnimi spektroskopskimi tehnikami opazovanja so astronomi ugotovili, da ima ta predmet nekaj vznemirljivih značilnosti: njegovo ozračje je polno oblakov vodne pare. To je prvič, da so zunaj našega Osončja zaznali vodne oblake.
"To je petkrat slabše kot kateri koli drug objekt, zaznan s zemeljsko spektroskopijo na tej valovni dolžini," je povedal Andrew Skemer, docent za astronomijo in astrofiziko v UC Santa Cruz in prvi avtor na prispevku WISE 0855, objavljenem v Astrophysical Journal Letters ( papir je na voljo na arXiv tukaj). "Zdaj, ko imamo spekter, lahko resnično začnemo razmišljati o tem, kaj se dogaja v tem predmetu. Naš spekter kaže, da v WISE 0855 prevladujejo vodna para in oblaki, s splošnim videzom, ki je presenetljivo podoben Jupitru. "
Polno ime tega rjavega pritlikavca je WISE J085510.83-071442.5, vendar smo med prijatelji, tako da je na kratko W0855. Ima približno petkrat večjo maso Jupitra in je najhladnejši rjavi pritlikavec, ki je bil kdajkoli zaznan, s povprečno temperaturo približno 250 stopinj Kelvina ali minus 10 stopinj F, minus 20 C. Zaradi tega je skoraj tako hladen kot Jupiter, kar je 130 stopinj Kelvin.
"WISE 0855 je naša prva priložnost za preučevanje zunajsodnega planetarne mase, ki je skoraj tako hladen kot naši lastni plinski velikani," je dejal Skemer.
Skemer in njegova ekipa so uporabljali teleskop Gemini-North na Havajih in bližnji infrardeči spektrograf Gemini, da so v 13 urah opazovali WISE 0855 v skupno 14 urah. Skemer je bil del ekipe, ki je leta 2014 preučevala ta predmet, na podlagi zelo omejenih fotometričnih podatkov ugotovila predhodne indikacije vodnih oblakov. Skemer je dejal, da je pridobitev spektra (ki loči svetlobo od predmeta na njegove komponente valovne dolžine) edini način zaznavanja molekularne sestave tega predmeta.
Video o odkritju in študiji WISE 0855 v letu 2014:
WISE 0855 je preveč osiromašen za konvencionalno spektroskopijo pri optičnih ali blizu infrardečih valovnih dolžinah, toda ekipa se je lotila izziva in si ogledala toplotne emisije iz predmeta pri valovnih dolžinah v ozkem oknu okoli 5 mikronov.
"Mislim, da so vsi v raziskovalni skupini res verjeli, da sanjamo, da bi lahko dobili spekter tega rjavega pritlikavca, ker je njegov toplotni sijaj tako slab," je dejal Skemer. WISE 0855, je tako kul in blede, da so mnogi astronomi mislili, da bo minilo nekaj let, preden bo mogoče dobiti spekter. "Mislil sem, da bomo morali počakati, dokler James Webb vesoljski teleskop ne deluje," je dejal Skemer.
Ta spektroskopski pogled je omogočil pogled v okolje ozračja WISE 0855. S temi podatki so raziskovalci nato razvili atmosferske modele ravnotežne kemije za rjavo pritlikavko pri 250 stopinjah Kelvina in izračunali nastale spektre pod različnimi predpostavkami, vključno z modeli z motnimi oblaki in brez oblakov. Modeli so predvidevali spekter, v katerem prevladujejo lastnosti, ki izhajajo iz vodne pare, oblačni model pa je najbolje ustrezal značilnostim iz spektra WISE 0855.
Medtem ko so spektri tega predmeta presenetljivo podobni Jupitru, se zdi, da ima WISE 0855 manj burno ozračje.
"Spekter nam omogoča, da raziščemo dinamične in kemijske lastnosti, ki so bile že dolgo preučene v Jupitrovi atmosferi, a tokrat na zunajsodnem svetu," je dejal Skemer.
Znanstveniki pravijo, da je WISE 0855 bolj podoben Jupitru kot kateri koli eksoplanet, ki je bil še odkrit, kar je še posebej zanimivo, saj je misija Juno pravkar začela raziskovati velikanski svet. Na Jupiterju, skupaj z drugimi plinskimi planeti v našem Osončju, so vsi oblaki in nevihte, čeprav so Jupitrovi oblaki večinoma izdelani iz amoniaka z nižjimi oblaki, ki morda vsebujejo vodo. Eden izmed Junonovih ciljev je določiti globalno številčnost vode na Jupiterju.
Viri: UC Santa Cruz, Dvojčki
