Tempesta perfetta su una nana bruna

Un gruppo di astronomi dell'Università di Toronto (Canada), ha osservato straordinari cambiamenti nella luminosità di una nana bruna vicina (la distanza...

Un gruppo di astronomi dell'Università di Toronto (Canada), ha osservato straordinari cambiamenti nella luminosità di una nana bruna vicina (la distanza stimata è compresa fra 30 e 40 anni luce), che potrebbe rivelarsi la tempesta di maggiori dimensioni  finora individuata. Il suo studio può fornire dati utili anche alla comprensione dei pianeti giganti gassosi. Dato che le vecchie nane brune ed i pianeti giganti gassosi hanno atmosfere per molti versi simili, questa scoperta potrebbe gettare anche nuova luce nella comprensione della dinamica delle atmosfere dei numerosi esopianeti finora scoperti.

Rappresentazione artistica della nana bruna 2MASS 2139. Jon Lomberg

Nel corso di campagna osservativa, dedicata allo studio di nane brune vicine, gli astronomi canadesi  hanno utilizzato una camera infrarossa, montata sul telescopio da 2,5 metri di apertura dell’osservatorio di Las Campanas (Cile), per riprendere una lunga sequenza di immagini della nana bruna denominata 2MASS 2139. Durante queste osservazioni, hanno registrato la più grande variazione nella luminosità mai riscontrata nel caso di una nana bruna fredda. La luminosità è infatti diminuita di circa 30% in meno di 8 ore.

Curve della luce (variazione della luminosità con il tempo) della nana bruna 2MASS 2139 ottenute tra il 21 e 24 settembre 2009 (sopra) confrontate con quelle di un oggetto analogo di simile luminosità (sotto). Queste grandi variazioni fanno pensare a giganteschi fenomeni atmosferici presenti su questo oggetto. University of Toronto

La spiegazione più plausibile per i repentini cambiamenti di luminosità è che sulla superficie gassosa della nana bruna sia presente un’estesa macchia scura. A seguito della rotazione su se stessa della nana bruna, quando la macchia viene a trovarsi lungo la nostra linea di vista, misuriamo la diminuzione di luminosità.  Ma quale è la causa della formazione di questa macchia? Un’enorme tempesta, secondo gli autori della ricerca, che ha dato vita a un vortice analogo alla grande macchia rossa che da secoli permane nell’atmosfera di Giove. Inoltre, la profondità ed il profilo delle variazioni di luminosità mostrate dalla nana bruna 2MASS 2139 sono cambiate su tempi scala di  poche settimane e mesi e ciò suggerisce che la conformazione delle nuvole si sta evolvendo nel tempo. Le nane brune sono considerate delle “stelle abortite”, in quanto la loro piccola massa, e le conseguenti basse temperatura e densità presenti nel nucleo, non hanno permesso l’innesco delle reazioni di fusione termonucleare dell’idrogeno che sono la principale sorgente di energia delle stelle per la maggior parte del loro ciclo evolutivo. Si tratta, in pratica, di una via di mezzo tra le stelle e i pianeti giganti gassosi. La misura dei cambiamenti dei sistemi nuvolosi nelle atmosfere delle nane brune potrebbe permetterci di stimare la velocità dei venti e fornire preziose informazioni sui fenomeni atmosferici presenti su questi oggetti e nelle atmosfere dei pianeti di tipo gioviano. Ancora una volta il confine tra nane brune molto fredde e pianeti giganti gassosi si dimostra più sottile di quanto si pensava, e questo ci offre molte opportunità di studio, ma solleva anche molte domande sulla definizione di pianeti e nane brune.
13 Settembre 2011 | Mario Di Martino