Η πιο πρόσφατη πρόγνωση καιρού δεν έρχεται από το Δουβλίνο, το Λονδίνο ή τη Νέα Υόρκη – έρχεται από το βαθύ διάστημα, όπου ένας μοναχικός κόσμος περιπλανάται χωρίς ήλιο και λάμπει με αυγές πιο εντυπωσιακές από τα βόρεια σέλας της Γης.
Ο κόσμος, που ονομάζεται SIMP-0136, είναι περίπου 200 εκατομμυρίων ετών και βρίσκεται περίπου 20 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό των Ιχθύων. Δεν είναι ακριβώς ένας πλανήτης ούτε ένα αστέρι. Οι αστρονόμοι τον κατατάσσουν ως καφέ νάνο, που μερικές φορές αποκαλείται «αποτυχημένος αστέρας». Όπως τα αστέρια, αυτός ο κόσμος σχηματίζεται από την κατάρρευση νεφών αερίων, αλλά δεν αποκτά ποτέ αρκετή μάζα ώστε να διατηρήσει τη σύντηξη υδρογόνου στον πυρήνα του – το βασικό χαρακτηριστικό ενός άστρου.
Ο πρώτος «καιρός» ενός καφέ νάνου
Και σε αντίθεση με τη Γη, το SIMP-0136 δεν περιφέρεται γύρω από κάποιον ήλιο. Είναι ένας περιπλανώμενος κόσμος που περιστρέφεται μία φορά κάθε δυόμιση ώρες καθώς πλέει ελεύθερα στο διάστημα. Τώρα, χάρη στο James Webb Space Telescope (JWST), οι αστρονόμοι παρέδωσαν την πιο λεπτομερή «πρόγνωση καιρού» για αυτόν τον περίεργο κόσμο, παρακολουθώντας λεπτές αλλαγές στην ατμόσφαιρά του κατά τη διάρκεια μιας πλήρους περιστροφής.
Ατμόσφαιρα με σταθερά σύννεφα και έντονη δραστηριότητα στις ανώτερες στοιβάδες
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 26 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics, είναι η πρώτη που παρακολουθεί πώς αλλάζει η ατμόσφαιρα ενός καφέ νάνου καθώς περιστρέφεται, αποκαλύπτοντας μεταβολές στη θερμοκρασία, τη χημεία και τα σύννεφα. Οι αστρονόμοι λένε πως τα ευρήματα ανοίγουν ένα νέο παράθυρο για την κατανόηση του καιρού σε κόσμους πέρα από το ηλιακό μας σύστημα.
«Πρόκειται για μερικές από τις πιο ακριβείς μετρήσεις της ατμόσφαιρας οποιουδήποτε εξωηλιακού αντικειμένου μέχρι σήμερα και την πρώτη φορά που μετρήθηκαν απευθείας αλλαγές στις ατμοσφαιρικές ιδιότητες», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Evert Nasedkin, από το Trinity College Dublin στην Ιρλανδία.
«Η κατανόηση αυτών των καιρικών διαδικασιών θα είναι κρίσιμη καθώς συνεχίζουμε να ανακαλύπτουμε και να χαρακτηρίζουμε εξωκόσμους στο μέλλον», πρόσθεσε η συν-συγγραφέας Johanna Vos.
Αυγές που θερμαίνουν την ατμόσφαιρα
Τα ευαίσθητα όργανα του JWST κατέγραψαν ανεπαίσθητες αλλαγές στη φωτεινότητα καθώς το SIMP-0136 περιστρεφόταν, επιτρέποντας στους επιστήμονες να χαρτογραφήσουν τις ατμοσφαιρικές του στοιβάδες. Οι αστρονόμοι υποψιάζονταν ότι το τρεμοπαίξιμο του φωτός οφειλόταν σε σύννεφα. Αντ’ αυτού, η μελέτη αποκάλυψε ότι τα σύννεφα του SIMP-0136, φτιαγμένα από κόκκους πυριτικών – σαν ζεστή άμμος – είναι εντυπωσιακά σταθερά.
Το πραγματικό δράμα εκτυλισσόταν ψηλότερα στην ατμόσφαιρα, όπου η ομάδα ανακάλυψε ένα στρώμα αέρα σχεδόν 300 βαθμούς Κελσίου θερμότερο από τα μοντέλα. Σύμφωνα με τη μελέτη, η επιπλέον αυτή θερμότητα προκαλείται πιθανότατα από αυγές.
Στη Γη, οι αυγές εμφανίζονται ως κουρτίνες φωτός όταν φορτισμένα σωματίδια από τον ηλιακό άνεμο αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό μας πεδίο. Στο SIMP-0136, ωστόσο, ένα πολύ ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο ενισχύει αυτό το φαινόμενο, με τα φορτισμένα σωματίδια να συγκρούονται τόσο δυνατά με την ατμόσφαιρα που όχι μόνο εκπέμπουν φως αλλά και θερμαίνουν τα ανώτερα στρώματα.
Καταιγίδες σαν του Δία και μελλοντικές προοπτικές
Το JWST επίσης ανίχνευσε μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας λιγότερες των 5 βαθμών Κελσίου σε βαθύτερες στοιβάδες. Οι επιστήμονες λένε ότι αυτές οι μικρές μεταβολές μπορεί να οφείλονται σε τεράστια συστήματα καταιγίδων, παρόμοια με τη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα του Δία, που κινούνται καθώς ο κόσμος περιστρέφεται.
Επειδή οι καφέ νάνοι όπως το SIMP-0136 δεν κατακλύζονται από τη λάμψη ενός γονικού άστρου, χρησιμεύουν ως ιδανικά υποκατάστατα για γιγαντιαίους εξωπλανήτες που περιφέρονται γύρω από μακρινούς ήλιους. Μελετώντας τον καιρό τους με τέτοια λεπτομέρεια, οι αστρονόμοι αρχίζουν να κατανοούν πώς λειτουργούν οι ατμόσφαιρες σε μακρινούς κόσμους.
Με το JWST και μελλοντικά τηλεσκόπια όπως το Extremely Large Telescope και το Habitable Worlds Observatory της NASA, οι επιστήμονες ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τις ίδιες τεχνικές σε κόσμους που περιφέρονται γύρω από άστρα και να ανακαλύψουν πώς αλλάζει και εξελίσσεται ο καιρός τους με τον χρόνο.
