¿Qué son las enanas marrones?
Las enanas marrones, o enanas marrones, son objetos subestelares (con masas de
Como en las estrellas, en ellas tienen lugar reacciones termonucleares.fusión nuclear en los núcleos de elementos ligeros (deuterio, litio, berilio, boro), pero, a diferencia de las estrellas de la secuencia principal, la contribución a la liberación de calor de tales estrellas a partir de la fusión nuclear de núcleos de hidrógeno (protones) es insignificantes, y después del agotamiento de las reservas de núcleos de elementos ligeros, cesan las reacciones termonucleares en sus intestinos, después de lo cual se enfrían con relativa rapidez.
En enanas marrones, en contraste con las estrellas de las principalessecuencia, tampoco hay capas esféricas de transferencia de energía radiante: la transferencia de calor en ellas se lleva a cabo solo debido a la convección turbulenta, que determina la homogeneidad de su composición química en profundidad.
Rotación enana
Todas las enanas marrones descubiertas giran rápidamente: desde una hora hasta varias decenas de horas por rotación completa.
Por ejemplo, el trío de los que giran más rápidoLos enanos alcanza una velocidad ecuatorial de 360.000 km/h, y se ha acercado bastante al límite teórico más allá del cual un cuerpo celeste debería ser destruido por la fuerza centrífuga, y que es entre un 50 y un 80% mayor de lo observado.
La rápida rotación de los enanos se explica por la ausencia dede los mecanismos de transmisión del par que existe en las estrellas. Por ejemplo, el Sol, que tiene un período de revolución en el ecuador de 25 días y una velocidad ecuatorial de 7284 km/h, transmite un par de rotación a través de un campo magnético: el campo que gira con el Sol desvía el movimiento de los protones del viento solar en la dirección de rotación.
Por lo tanto, la velocidad de rotación del Sol se ralentiza cada vez más a medida que evoluciona.
Origen
Uno de los mecanismos de origen del marrónlas enanas son similares a las planetarias. Una enana marrón se forma en un disco protoplanetario en sus afueras. En la siguiente etapa de su vida, bajo la influencia de las estrellas circundantes, son arrojados al espacio circundante de su estrella madre y forman una gran población de objetos independientes.
Al igual que las estrellas normales, las enanas marrones pueden formarse independientemente de otros objetos. Pueden formarse individualmente o muy cerca de otras estrellas.
En 2015, un grupo de marronesenanas en proceso de formación, y algunas de ellas mostraron los mismos chorros que las estrellas más masivas en proceso de formación.
Un disco de asteroides alrededor de una enana marrón. Vista desde un planeta hipotético desde una distancia de unos 3 millones de kilómetros.
Observaciones
A diferencia de las estrellas de la secuencia principal, cuya temperatura superficial mínima es de unos 4.000 K, la temperatura de las enanas marrones se sitúa entre 300 y 3.000 K.
A diferencia de las estrellas que se calientanDebido a la fusión termonuclear que tiene lugar en su interior, las enanas marrones se enfrían constantemente durante toda su vida, mientras que cuanto más grande es la enana, más lento se enfría.
Propiedades de las enanas marrones, transicionales entreplanetas y estrellas en masa, son de particular interés para los astrónomos. Un año después del descubrimiento del primer objeto de esta clase, se descubrieron fenómenos meteorológicos en las atmósferas de las enanas marrones. Resultó que las enanas marrones también pueden tener sus propias lunas.
Observaciones recientes de enanas marrones conocidas han revelado algunos patrones en la intensificación y atenuación de la radiación en el infrarrojo.
Esto sugiere que el marrónlos enanos están cubiertos de nubes opacas relativamente frías que oscurecen el interior caliente. Se cree que estas nubes están en constante movimiento debido a los fuertes vientos mucho más fuertes que las tormentas conocidas en Júpiter.
Planetas alrededor de enanas marrones
Super-Júpiter de masa planetaria 2M1207B y 2MASSJ044144, que orbita enanas marrones a grandes distancias orbitales, puede formarse por acreción en lugar de una nube de gas y polvo y, por lo tanto, pueden ser enanas submarrones en lugar de planetas masivos.
Discos descubiertos alrededor de enanas marronesTienen muchas de las mismas funciones que los discos alrededor de las estrellas. Por lo tanto, se espera que con el tiempo formen planetas que orbiten alrededor de enanas marrones. Dada la baja masa de los discos de enanas marrones, la mayoría de los planetas serán planetas terrestres en lugar de gigantes gaseosos.
Si un gigante gaseoso estuviera orbitandoSi una enana marrón y el Sol estuvieran en el plano de su órbita, sería fácil detectarlos mediante el método del tránsito, porque tienen aproximadamente el mismo diámetro.
La zona de acreción de los planetas alrededor de una enana marrón está muy cerca de la enana marrón, por lo que las fuerzas de las mareas tendrán un gran impacto en los planetas formados.
Planetas orbitando enanas marronesprobablemente sean planetas de silicato con escasez de agua. Una excepción son los planetas formados en el borde exterior del disco de gas y polvo, que, debido a la menor temperatura de acreción, teóricamente pueden retener parte del agua en su composición.
Habitabilidad
Se ha estudiado la habitabilidad para planetas en rotación.alrededor de enanas marrones. Los modelos informáticos muestran condiciones muy estrictas para la habitabilidad de dichos planetas, ya que la zona habitable es estrecha y disminuye con el tiempo debido al enfriamiento de la enana marrón.
Debido a que las enanas marrones son mucho más tenues que el Sol, un planeta con la masa de la Tierra tendría que orbitar mucho más cerca para recibir tanto calor como el que la Tierra recibe del Sol.
Planetas habitables hipotéticos alrededorLas enanas marrones probablemente tienen un período orbital de no más de unos pocos días terrestres. La zona habitable de una enana marrón es un área del espacio alrededor de una enana marrón donde las temperaturas no son ni demasiado altas ni demasiado bajas para que exista agua líquida en la superficie de un planeta de la masa de la Tierra.
El desarrollo de una vida simple o incluso compleja enSe espera que un planeta con la masa de la Tierra orbitando una enana marrón dependa en gran medida de la cantidad de tiempo que el planeta pasa dentro de la zona habitable, o zona de "Ricitos de Oro".
En la Tierra, el surgimiento de vida simple tardó al menos 500 millones de años, mientras que el surgimiento de vida multicelular compleja puede haber tardado aproximadamente 3 mil millones de años.
Como resultado, el planeta deberá permanecer durante bastante tiempo.estar en la zona habitable cada vez más reducida de una enana marrón para que la vida simple o incluso las formas de vida avanzadas tengan tiempo de desarrollarse. Andreeshchev y Scalo (2002) calcularon que un planeta en órbita cercana alrededor de una enana marrón de 0,07 masas solares podría permanecer dentro de la zona habitable hasta 10 mil millones de años.
La duración del período habitable disminuye.para las enanas marrones de menor masa. Por ejemplo, un planeta alrededor de una enana marrón de 0,04 masas solares puede permanecer habitable durante no más de 4 mil millones de años.
Enana marrón (objeto más pequeño) girandoalrededor de la estrella Gliese 229, que se encuentra en la constelación de Hare, a unos 19 años luz de la Tierra. La enana marrón Gliese 229B tiene una masa de 20 a 75 masas de Júpiter.
El último estudio de enanas marrones
- Mapa de la enana marrón
Los astrónomos han compilado la lista más completaenanas marrones cercanas gracias a los descubrimientos hechos por miles de voluntarios de Backyard Worlds. La lista y el mapa 3D de 525 enanas marrones, incluidas 38 reportadas por primera vez, incluyen datos de observación de una variedad de instrumentos astronómicos.
Como resultado, un mapa de ubicación de más de500 enanas marrones frías en las proximidades del Sol. Un equipo internacional de astrónomos, apoyado por científicos voluntarios de la colaboración Backyard Worlds: Planet 9, anunció un censo sin precedentes de 525 enanas marrones frías a 65 años luz del Sol, incluidos 38 nuevos descubrimientos.
Al determinar las distancias a todos los objetos del censo, los astrónomos pudieron construir un mapa tridimensional de la distribución de las enanas marrones frías en las cercanías del Sol.
- Vientos y corrientes en chorro
Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Arizona encontró vientos y corrientes en chorro en la enana marrón más cercana a la Tierra.
Saber cómo soplan los vientos sobre las enanas y cómo se redistribuye el calor es importante, ya que nos ayuda a comprender el clima, las temperaturas extremas y su evolución.
Para averiguarlo, un equipo de investigadores utilizó el telescopio espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA para estudiar las dos enanas marrones más cercanas a la Tierra.
Están a 6,5 años luz de distancia.Las enanas marrones se llaman Luhman 16 A y B. Luhman 16 A es aproximadamente 34 veces más masivo que Júpiter, y Luhman 16 B, que fue el principal objetivo del estudio, es aproximadamente 28 veces más masivo que Júpiter y unos 815 grados más caliente.
- El sistema binario de las enanas marrones
Los científicos han descubierto un sistema binario exótico de dos objetos jóvenes similares a planetas. Aunque parecen exoplanetas gigantes, se formaron de la misma forma que las estrellas.
Los investigadores dirigidos por Clemence Fontanive del Centro para el Espacio y la Habitabilidad (CSH) de la Universidad de Berna han descubierto un curioso sistema binario sin estrellas de enanas marrones.
El sistema CFHTWIR-Oph 98 (o Oph 98 para abreviar) consta de dos objetos de muy baja masa, Oph 98 A y Oph 98 B. Se encuentra a 450 años luz de la Tierra, en el cúmulo estelar de Ophiuchus.
Este par es un raro ejemplo de dos objetos similares en muchos aspectos a planetas gigantes extrasolares que orbitan entre sí sin una estrella madre.
Componente más masivo, Oph 98 A - jovenuna enana marrón con una masa 15 veces mayor que la de Júpiter. Los científicos señalan que el objeto está ubicado en el borde que separa a las enanas marrones de los planetas. Su compañero, Oph 98 B, es solo 8 veces más pesado que Júpiter.
- Velocidad del viento en una enana marrón
Los astrónomos miden por primera vez la velocidad del vientoenana marrón. La técnica, desarrollada por investigadores del Observatorio Nacional de Radioastronomía, permitirá medir la velocidad del viento en otras estrellas fuera del sistema solar.
Investigadores basados en datos orbitalesEl telescopio Spitzer estudió la enana marrón 2MASS J10475385 + 2124234. El tamaño de este objeto es comparable al tamaño de Júpiter, pero es unas 40 veces más masivo que el gigante gaseoso. La enana se encuentra a 34 años luz de la Tierra.
El estudio de los datos recopilados por el telescopio permitió a los científicos compilar un modelo de la atmósfera del objeto. Los astrónomos han descubierto que la atmósfera exterior de la enana marrón gira más rápido que su parte interior.
La velocidad del viento es de aproximadamente 2293,315 km / h. Esto es significativamente más alto que la velocidad del viento en Júpiter, que es de aproximadamente 370 km / h.
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