PRIMER MAPA METEOROLÓGICO DE UNA ENANA MARRÓN

Imagen de campo amplio de  una parte de la Constelación de La Vela, centrada en la posición de la pareja de enanas marrones Luhman 16AB. Fue creada a partir de imagines que forman parte del sondeo Digitezed Sky Survey 2.

Como Luhman 16AB se encuentra muy cerca de nuestro Sistema Solar,  se mueve relativamente rápido en el cielo; y dada que esta imagen fue creada a partir de fotografías tomadas con muchos años de diferencia, el objeto aparece dos veces, una como un punto azul y otra como un punto rojo. Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2

  

Una enana marrón es un objeto sub-estelar, incapaz de mantener reacciones nucleares continuas de fusión del hidrógeno en su núcleo. Sin embargo,  según la profundidad, apenas tiene diferenciación química ya que ha sufrido en algún momento de su vida,  la convección desde la superficie hasta su centro, a causa de débiles reacciones de fusión de isótopos residuales.

El límite superior de masas, es relativamente bien conocido, está comprendido entre las 75 y 80 masas jovianas [Mj], según el grado de metalicidad; por lo que respecta al límite inferior que las separaría de los gigantes gaseosos más masivos, este sería el de unas 13 Mj, momento a partir del cual, el objeto es capaz de fusionar su deuterio. A partir de 65 Mj,  además de deuterio también queman tritio.

Se cree que las enanas marrones son estrella “fallidas”, ya que contienen los mismos materiales que una estrella como el Sol, pero con muy  poca masa para brillar. No son del todo planetas gaseosos pero no son del todo estrellas.

Impresión artistica basada en el primer mapa meteorológico de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Los suaves detalles finos de la superficie, se han añadido como efecto artístico.

Crédito: ESO / I. Crossfield / N. Risinger Sky Survey org

ESO ha informado hoy 29 de enero de 2014,  la investigación efectuada por Ian Crossfield et al.,  titulada “A Global Cloud Map of the Nearest Known Brown Dwarf” que aparecerá en la revista Nature el 30 de enero en curso, la cual se relaciona con el eslabón existente entre los planetas gaseosos como Júpiter y Saturno y las estrellas débiles y frías, las cuales no tienen suficiente masa que les permita iniciar fusiones nucleares en su interior y sólo pueden brillar en longitudes de onda infrarroja de la luz en forma muy débil.

La existencia de estos elusivos objetos, solo fue confirmada hace  veinte años y a la fecha, solo se conocen unos pocos cientos de ellos.

Ian Crossfield del Instituto de Astronomía Max Planck, Heidelberg, Alemania, autor principal de esta investigación, resume los resultados comentando: “Observaciones previas sugerían que las enanas marrones pueden tener superficies moteadas, pero ahora podemos hacer un mapa. Pronto seremos capaces de ver como se forman los patrones de nubes, como evolucionan y se disipan en esta enana marrón; por último, los exometeorólogos podrán predecir si un visitante de Luhman 16B tendrá cielos cubiertos o despejados”.

Las enanas marrones más cercanas a nuestro  Sistema Solar, forman una pareja llamada Luhman 16AB. Esta pareja fue descubierta por el astrónomo americano Kevin Luhman a partir de imágenes obtenoidas con el satélite de sondeo en el infrarrojo WISE. Es la razón de que formalmente se le conozca como WISE J104915.57-531906.1, pero se sugirió utilizar una corta forma, que resultaba más práctica. Dado que Luhman había descubierto 15 estrellas dobles, se adoptó el nombre de Luhman 16; y siguiendo la convención habitual al denominar estrellas dobles, la más brillante de las dos componentes,   se le llamó Luhman 16A y al objeto secundario, Luhman 16B; a la pareja se le llama Luhman 16AB. Se encuentran a sólo 6 años luz de la Tierra, en la Constelación austral de La Vela. Esta pareja de enanas marrones es el tercer sistema más cercano a la Tierra después de Alfa Centauri y la Estrella de Barnard. Fue descubierta a principios de 2013 y la investigación  ha comprobado que el componente más débil, Luhman 16B, ha  medida  que rota cambia  ligeramente su brillo en pocas horas, clave que indica que puede tener marcadas características en su superficie.

Imagen artística de un período completo de rotación sobre su eje de Luhman 16B; está dividido en 6 períodos de tiempo, espaciados igualmente. Crédito: ESO / I. Crossfield 

Aprovechando la potencia del telescopio VLT de ESO en Chile [Very Large Telescope], los astrónomos no solo obtuvieron imágenes  de estas enanas marrones, sino que pudieron establecer las zonas de luz y oscuridad en la superficie de Luhman 16B.

Para hacer este mapa de la superficie, los astrónomos utilizaron una técnica muy ingeniosa; observaron las enanas marrones con el instrumento CRIRES del VLT que les permitió no solo ver los cambios en el brillo cuando Luhman 16B rotaba, sino que además, pudieron ver si las zonas oscuras o iluminadas se movían  hacia o desde el observador. Combinando toda la información obtenida, pudieron recrear un mapa de las áreas claras y oscuras de la superficie.

Las atmósferas de las enanas marrones son muy similares a las de los exoplanetas calientes, gaseosos y gigantes, por lo cual, al estudiar a modo comparativo las enanas marrones más accesibles , los astrónomos pueden aprender más sobre las atmósferas de los planetas gigantes jóvenes, muchos de los cuales se descubrirán en cercano futuro, gracias al nuevo instrumento SPHERE que se instalará en el presente año 2014 en el Telescopio VLT.

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Los exoplanetas conocidos como “Júpiter Calientes”, se encuentran muy cerca de su estrella anfitriona, que es mucho más brillante. Esta situación hace casi imposible observar el débil resplandor del planeta, el cual no se puede apreciar debido a la intensidad de la luz de la estrella.

Pero en el caso de las enanas marrones, no nada que impida que se pueda distinguir el débil brillo del propio objeto, lo que hace ser mucho más fácil y precisas las mediciones.

Crossfield termina con un personal comentario:”Nuestro mapa de esta enana marrón, nos acerca un paso más a la meta de conocer los patrones climáticos en otros sistemas solares. Desde muy pequeño me enseñaron a apreciar la belleza y la utilidad de los mapas. ¡Es emocionante que estemos empezando a hacer mapas de objetos que están fuera de nuestro Sistema Solar!”.

Bibliografía: ESO 1404es /  EurekAlert / Wikipedia / Nature