Nuvens e tempestades em anãs castanhas

2002-06-07

O tamanho aproximado de uma anã castanha (ao centro) quando comparado com o de Júpiter (à esquerda) e com o do Sol (à direita). Apesar de as dimensões de Júpiter serem similares às de uma anã castanha , esta é muito mais densa e produz a sua própria luz, enquanto Júpiter se limita a reflectir a luz do Sol. Créditos da imagem: CXC/K.Kowa.
Na atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
das anãs castanhas
anã castanha
A anã castanha é uma estrela falhada cuja massa é insuficiente para permitir a fusão nuclear do hidrogénio em hélio no seu centro. No início das suas vidas, as anãs castanhas têm a fusão de deutério no seu núcleo central. Mesmo depois de esgotarem o deutério, as anãs castanhas radiam por conversão de energia potencial gravítica em calor e, como tal, emitem fortemente no domínio do infravermelho. De acordo com modelos, a massa máxima que uma anã castanha pode ter é de 0,08 massas solares (ou 80 massas de Júpiter). Estes objectos representam o elo que falta entre as estrelas de pequena massa e os planetas gasosos gigantes como Júpiter.
existem nuvens e ocorrem tempestades. Este é o modelo agora proposto, que explica a razão pela qual existem períodos em que o brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
das anãs castanhas aumenta mesmo durante o seu processo de arrefecimento ... um fenómeno recentemente conhecido e inexplicado.

As anãs castanhas, corpos celestes apenas recentemente observados (o seu brilho é muito débil, sendo extremamente difícil a sua deteção), são estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
falhadas. Sem possuírem suficiente massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
para poderem manter a fusão nuclear do hidrogénio
combustão de hidrogénio
Designa-se por combustão, ou queima, de hidrogénio o processo de fusão nuclear no qual núcleos de hidrogénio colidem para formar núcleos de hélio. O termo "combustão" é, neste contexto, um abuso de linguagem introduzido pelos astrónomos profissionais. Todas as estrelas que nascem com massa superior a 0,08 vezes a massa do Sol queimam hidrogénio.
, como acontece nas verdadeiras estrelas, as anãs castanhas atravessam diversos estágios de arrefecimento. Supunha-se que as anãs castanhas, tal como a maioria dos objectos no Universo, fossem perdendo brilho enquanto arrefeciam. No entanto, observações recentes mostram que durante uma fase relativamente curta, elas tornam-se aparentemente mais brilhantes à medida que arrefecem.

O modelo agora proposto explica este fenómeno. Tem como base fenómenos atmosféricos, em particular a presença de nuvens e de tempestades. As anãs castanhas são quentes, com temperaturas superficiais a rondarem os 1.700 graus Celsius. A temperaturas tão altas, materiais como o ferro encontram-se no estado gasoso. À medida que as anãs castanhas arrefecem, os gases condensam na atmosfera originando gotículas líquidas que por seu lado formam nuvens, à semelhança do que se passa com as nuvens de água na Terra. Clareiras na camada de nuvens surgem por acção de tempestades. Estas clareiras permitem que radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
proveniente da atmosfera mais quente existente sob as nuvens, se escape, contribuindo para o estranho aumento de brilho das anãs castanhas.

Anteriormente tinha sido proposta a existência de fenómenos atmosféricos nas anãs castanhas. Mas o modelo agora apresentado demonstra como a presença de uma estrutura de nuvens e a acção das tempestades explicam o misterioso aumento de brilho durante o processo de arrefecimento das anãs castanhas, constituindo assim uma forte indicação da existência de fenómenos atmosféricos nestes objectos.

Poder-se-á encontrar mais informação sobre este estudo, em inglês, no seguinte endereço da Internet:

http://www.journals.uchicago.edu/ApJ/journal/contents/ApJL/v571n2.html