Le prime previsioni meteorologiche su una nana bruna

Gli scienziati hanno costruito la prima mappa del clima sulla superficie della nana bruna più vicina alla Terra.
© ESO/I. Crossfield/N. Risinger 

Gli scienziati sono riusciti a creare la prima carta climatica di una nana bruna, un misterioso oggetto celeste a metà strada tra una stella e un pianeta – una stella fallita, in parole povere.

Si chiama WISE J104915.57-531906.1B – per gli amici Luhman 16b – ed è la nana bruna più vicina alla Terra, a una distanza di soli 6,5 anni luce. Gli scienziati hanno puntato l'occhio robotico del telescopio cileno VLT dell'ESO verso la nana bruna e sono riusciti a studiarne in dettaglio la superficie.

La mappa mostra le varie regioni più chiare e più scure sulla superficie della nana bruna. Una nana bruna è molto più grande di un pianeta massiccio quanto Giove, ma pur sempre non abbastanza da innescare al suo interno i processi di fusione nucleare che la renderebbero una stella a tutti gli effetti. La prima nana bruna fu scoperta una ventina d'anni fa, e da allora ne sono state identificate solo qualche centinaia.

La carta termica completa della superficie di Luhman 16B.
© ESO/I. Crossfield

«Osservazioni precedenti avevano suggerito che le nane brune possedessero superficie a chiazze, ma ora possiamo iniziare a mapparle direttamente», spiega Ian Crossfield del Max Planck Institute for Astronomy, autore principale dello studio. «Ciò che vediamo è probabilmente una coperta di nuvole a chiazze, in un certo senso simile a quella vediamo su Giove».

La mappa termica di Luhman 16B vista in 16 momenti diversi, equidistanti tra loro, durante un'unica rotazione.
© ESO/I. Crossfield

Le nubi gassose che avvolgono Luhman 16B hanno un'elevata concentrazione di ferro e altri minerali e fanno parte di un'atmosfera composta in gran parte di idrogeno. La superficie della nana bruna completa una rotazione in poche ore e presenta temperature di circa 1100 gradi centigradi.

Luham 16B, come suggerisce il suo nome, fa parte di un sistema binario con la compagna Luham 16A, un'altra nana bruna più luminosa. Uno studio precedente si era occupato anche dell'atmosfera della compagna più luminosa.

Luhman 16B ruota su se stessa, seguita dalle nubi di gas nella sua atmosfera di idrogeno, che si spostano velocemente.
© ESO/I. Crossfield

Nonostante siano il terzo sistema stellare più vicino alla Terra, dopo quello di Alfa Centuari e la stella di Barnard, le due nane brune sono state scoperte solo l'anno scorso analizzando i dati raccolti nell'infrarosso dal telescopio spaziale WISE della NASA.

Gli astronomi hanno impiegato lo strumento CRIRES montato sul VLT per osservare i sottili cambiamenti di luminosità durante la rotazione di Luhman 16B e monitorare gli spostamenti delle strutture chiare e scure rispetto all'osservatore, costruendo così una carta climatica della superficie.

Essendo l'atmosfera delle nane brune molto simile a quella degli esopianeti caldi giganti, la classe di pianeti extrasolari più facile da individuare, studi come questo segnano grandi passi in avanti verso lo studio dei pianeti oltre i confini del nostro sistema solare. In questa direzione, lo strumento SPHERE che verrà installato sul VLT quest'anno darà una grande spinta in avanti.

«La nostra mappa delle nane brune ci porta un passo avanti verso l'obiettivo di comprendere i modelli meteorologici negli altri sistemi solari. Fin dall'infanzia sono stato educato ad apprezzare la bellezza e l'utilità delle mappe: mi sembra emozionante che stiamo iniziando a produrre mappe di oggetti che stanno al di là del sistema solare», spiega Crossfield. «Presto saremo in grado di osservare le nubi che si formano, evolvono, e si dissipano su questa nana bruna - alla fine i meteorologi degli esopianeti potranno prevedere se un visitatore di Luhman 16B potrebbe aspettarsi un cielo limpido o nuvoloso».

Fonti: eso1404, MPIA Science Release 2014-02