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Nubi d’acqua in movimento sulla nana bruna più fredda conosciuta
Gli spettri raccolti da Webb mostrano variazioni fino al 10% in alcune lunghezze d’onda, soprattutto nell’assorbimento del monossido di carbonio. I dati sono compatibili con nubi d’acqua a chiazze che cambiano spessore e con gas trasportati verso l’alto dalla convezione: è una deduzione basata su spettri e modelli,...
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Key takeaways
- Gli spettri raccolti da Webb mostrano variazioni fino al 10% in alcune lunghezze d’onda, soprattutto nell’assorbimento del monossido di carbonio.
- I dati sono compatibili con nubi d’acqua a chiazze che cambiano spessore e con gas trasportati verso l’alto dalla convezione: è una deduzione basata su spettri e modelli, non un’immagine diretta delle nubi.
- Le osservazioni non bastano a stabilire quanto duri un giorno su WISE 0855: servono rilevamenti più lunghi e ripetuti.
AI Prompt
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WISE 0855 è una nana bruna — un corpo celeste più massiccio di un pianeta ma non abbastanza da sostenere la fusione dell’idrogeno come una stella — e la più fredda conosciuta. La sua temperatura è di circa 265 kelvin, cioè −8 °C. Per seguirne l’atmosfera, il telescopio spaziale James Webb l’ha osservata per 11 ore il 2 dicembre 2023, registrando uno spettro della sua luce infrarossa all’incirca ogni 15 minuti con lo strumento NIRSpec. 9
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Che cosa ha rivelato la luce
L’intensità è cambiata nel tempo: in alcune lunghezze d’onda le variazioni hanno raggiunto il 10% da un picco all’altro. Il segnale più marcato riguarda l’assorbimento del monossido di carbonio (CO); non significa, quindi, che la luminosità complessiva dell’oggetto sia cambiata del 10%. 13
Le diverse lunghezze d’onda permettono di studiare gas e livelli atmosferici differenti. Il gruppo guidato da Brittany Miles, dell’Università dell’Arizona, ha interpretato parte delle variazioni come indizio di nubi d’acqua disomogenee negli strati superiori, che cambiano spessore mentre la nana bruna ruota. Altri cambiamenti, soprattutto nel CO e forse nella fosfina, sono compatibili con gas sollevati dagli strati più profondi. 13
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La convezione può trasportare questi gas verso l’alto più rapidamente di quanto le reazioni chimiche riescano a riportarli all’equilibrio: gli astronomi chiamano questo fenomeno disequilibrio chimico. La separazione tra l’effetto delle nubi e quello dei gas, però, dipende dall’interpretazione degli spettri e dai modelli atmosferici utilizzati. Webb non ha fotografato le nubi: la conclusione è che i dati forniscono la prima conferma della loro variabilità al di fuori del Sistema solare, non un’immagine diretta del fenomeno. 13
Un passo oltre le osservazioni precedenti
Misure precedenti avevano già mostrato che la luce di WISE 0855 varia. Nel 2016, uno spettro ottenuto con il telescopio Gemini North aveva inoltre fornito indizi della presenza di nubi d’acqua. La novità delle osservazioni di Webb è seguire nel tempo gli spettri dettagliati, per cercare di distinguere i cambiamenti delle nubi da quelli della chimica atmosferica. Andrew Skemer, alla guida del lavoro del 2016, è anche coautore dello studio su Webb. 13
Quanto dura un giorno su WISE 0855?
Per ora non c’è una risposta sicura. Alcuni segnali nei dati di Webb suggeriscono tempi di circa 5,4–5,6 ore, mentre precedenti osservazioni con il telescopio Spitzer indicavano all’incirca nove ore. Un andamento della luce, però, non coincide necessariamente con il periodo di rotazione: nubi, venti e onde atmosferiche possono spostarsi o cambiare nel frattempo. 13
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Per sciogliere il dubbio servirebbero osservazioni di oltre 20 ore, ripetute in più date. Confrontare le variazioni a lunghezze d’onda diverse aiuterebbe anche a seguire il movimento dell’atmosfera a profondità differenti e a ricostruirne la dinamica in tre dimensioni. 13
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Gli spettri raccolti da Webb mostrano variazioni fino al 10% in alcune lunghezze d’onda, soprattutto nell’assorbimento del monossido di carbonio.
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Gli spettri raccolti da Webb mostrano variazioni fino al 10% in alcune lunghezze d’onda, soprattutto nell’assorbimento del monossido di carbonio. I dati sono compatibili con nubi d’acqua a chiazze che cambiano spessore e con gas trasportati verso l’alto dalla convezione: è una deduzione basata su spettri e modelli, non un’immagine diretta delle nubi.
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Le osservazioni non bastano a stabilire quanto duri un giorno su WISE 0855: servono rilevamenti più lunghi e ripetuti.