O que são anãs marrons?
Anãs marrons, ou anãs marrons, são objetos subestelares (com massas de
Como nas estrelas, as reações termonucleares ocorrem nelas.fusão nuclear nos núcleos dos elementos leves (deutério, lítio, berílio, boro), mas, ao contrário das estrelas da sequência principal, a contribuição para a liberação de calor dessas estrelas a partir da fusão nuclear dos núcleos de hidrogênio (prótons) é insignificante, e após o esgotamento das reservas de núcleos de elementos leves, as reações termonucleares em seus intestinos cessam, após o que eles esfriam com relativa rapidez.
Em anãs marrons, em contraste com as estrelas da principalsequência, também não há camadas esféricas de transferência de energia radiante - a transferência de calor nelas é realizada apenas devido à convecção turbulenta, que determina a homogeneidade de sua composição química em profundidade.
Rotação de anão
Todas as anãs marrons que foram descobertas têm uma rotação rápida - de uma hora a algumas dezenas de horas para uma rotação completa.
Por exemplo, o trio das anãs de rotação mais rápida atinge velocidades equatoriais de 360.000 km/h, e estão muito perto do limite teórico além do qual um corpo celeste deve ser destruído pela força centrífuga, que é 50-80% maior do que a observada.
A rápida rotação das anãs é explicada pela falta de mecanismos de transmissão do torque existente nas estrelas.Por exemplo, o Sol, que tem um período orbital de 25 dias no equador e uma velocidade equatorial de 7.284 km/h, transmitemomento angular através do campo magnético: o campo girando com o Sol desviaO movimento dos prótons do vento solar na direção da rotação.
Assim, a velocidade de rotação do Sol diminui cada vez mais à medida que ele evolui.
Origem
Um dos mecanismos de origem do marromanões são semelhantes aos planetários. Uma anã marrom forma-se em um disco protoplanetário em seus arredores. No próximo estágio de sua vida, sob a influência das estrelas circundantes, eles são lançados no espaço circundante de sua estrela-mãe e formam uma grande população de objetos independentes.
Como estrelas comuns, anãs marrons podem se formar independentemente deEles podem ser formados separadamente ou nas imediações dooutras estrelas.
Em 2015, um grupo de castanhosanãs em processo de formação, e algumas delas exibiam os mesmos jatos de estrelas mais massivas em processo de formação.
Um disco de asteróide em torno de uma anã marrom. Vista de um planeta hipotético a uma distância de cerca de 3 milhões de quilômetros.
Observações
Em contraste com as estrelas da sequência principal, que têm uma temperatura mínima de superfície decerca de 4000 K, a temperatura das anãs marrons encontra-se na faixa de300 a 3000 K.
Ao contrário das estrelas que se aquecemdevido à fusão termonuclear que ocorre dentro delas, as anãs marrons esfriam constantemente ao longo de sua vida, enquanto quanto maior a anã, mais lentamente ela esfria.
Propriedades das anãs marrons, de transição entreplanetas e estrelas em massa são de particular interesse para os astrônomos. Um ano após a descoberta do primeiro objeto desta classe, fenômenos climáticos foram descobertos na atmosfera das anãs marrons. Descobriu-se que as anãs marrons também podem ter suas próprias luas.
Observações recentes de anãs marrons conhecidas têm revelado alguns padrões na amplificação e atenuação da radiação na faixa do infravermelho.
Isso sugere que o marromas anãs estão cobertas por nuvens opacas e relativamente frias que obscurecem o interior quente. Acredita-se que essas nuvens estejam em movimento constante devido a ventos fortes, muito mais fortes do que as tempestades conhecidas em Júpiter.
Planetas ao redor de anãs marrons
Os super-Júpiteres de massa planetária 2M1207B e 2MASS J044144, que orbitam anãs marrons a grandes distâncias orbitais, podemser formado por acreção e não por uma nuvem de gás e poeira, podendo, portanto, ser formado porser anãs submarrons, não planetas massivos.
Os discos ao redor das anãs marrons têm muitas das mesmas funções que os discos ao redor das estrelas.Assim, supõe-se que ao longo do tempo haveráDada a baixa massa de discos anãs marrons, a maioria dos planetasserão planetas terrestres, não gigantes gasosos.
Se o gigante gasoso estivesse orbitando uma anã marrom e o Sol estivesse no plano de sua órbita, seria fácil de detectar pelo método de trânsito, porque eles têmaproximadamente o mesmo diâmetro.
A zona de acreção para planetas ao redor de uma anã marrom é muito próxima da anã marrom, então as forças das marés terão um grande impacto sobre os planetas formados.
Planetas orbitando anãs marronsprovavelmente planetas de silicato com escassez de água. Uma exceção são os planetas formados na borda externa do disco de gás e poeira, que, devido à menor temperatura de acreção, podem teoricamente reter parte da água em sua composição.
Habitabilidade
A habitabilidade foi estudada para planetas em rotaçãoem torno de anãs marrons. Modelos de computador mostram condições muito estritas de habitabilidade de tais planetas, uma vez que a zona habitável é estreita e diminui com o tempo devido ao resfriamento da anã marrom.
Como as anãs marrons são muito mais escuras que o Sol, um planeta com a massa da Terra teria que orbitar muito mais perto para receber tanto calor quanto a Terra recebe do Sol.
Planetas habitáveis hipotéticos ao redoras anãs marrons provavelmente têm um período orbital de não mais do que alguns dias terrestres. A zona habitável de uma anã marrom é uma área do espaço ao redor de uma anã marrom onde as temperaturas não são nem muito altas nem muito baixas para a existência de água líquida na superfície de um planeta com a massa da Terra.
O desenvolvimento de uma vida simples ou mesmo complexa emEspera-se que um planeta com a massa da Terra orbitando uma anã marrom dependa em grande parte da quantidade de tempo que o planeta passa dentro da zona habitável, ou zona “Cachinhos Dourados”.
Na Terra, o surgimento da vida simples demorou pelo menos 0,5 mil milhões de anos, enquanto o surgimento da vida multicelular complexa pode ter demorado aproximadamente 3 mil milhões de anos.
Como resultado, o planeta deve durar tempo suficienteestar na zona habitável cada vez menor de uma anã marrom para que a vida simples ou mesmo as formas de vida avançadas tenham tempo de se desenvolver. Andreeshchev e Scalo (2002) calcularam que um planeta em órbita próxima em torno de uma anã marrom com 0,07 massa solar poderia permanecer dentro da zona habitável por até 10 bilhões de anos.
A duração do período habitável diminuipara anãs marrons de menor massa. Por exemplo, um planeta em torno de uma anã marrom de 0,04 massas solares pode permanecer habitável por não mais do que 4 bilhões de anos.
Anã marrom (objeto menor) girandoem torno da estrela Gliese 229, que está localizada na constelação de Hare, a cerca de 19 anos-luz da Terra. A anã marrom Gliese 229B tem uma massa de 20 a 75 massas de Júpiter.
O último estudo sobre anãs marrons
- Mapa da anã marrom
Os astrônomos compilaram a lista mais completaanãs marrons próximas graças às descobertas feitas por milhares de voluntários do Backyard Worlds. A lista e o mapa 3D de 525 anãs marrons, incluindo 38 relatadas pela primeira vez, incluem dados observacionais de uma variedade de instrumentos astronômicos.
Como resultado, um mapa de localização de mais de500 anãs marrons frias nas proximidades do Sol. Uma equipa internacional de astrónomos, apoiada por cientistas voluntários da colaboração Backyard Worlds: Planet 9, anunciou um censo sem precedentes de 525 anãs castanhas frias num raio de 65 anos-luz do Sol, incluindo 38 novas descobertas.
Ao determinar as distâncias de todos os objetos do censo, os astrônomos foram capazes de construir um mapa tridimensional da distribuição das anãs marrons frias na vizinhança do sol.
- Ventos e correntes de jato
Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Arizona encontrou ventos e correntes de jato na anã marrom mais próxima da Terra.
Saber como os ventos sopram sobre as anãs e como o calor é redistribuído é importante, pois nos ajuda a entender o clima, as temperaturas extremas e sua evolução.
Para descobrir, uma equipe de pesquisadores usou o telescópio espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite, ou TESS, da NASA para estudar as duas anãs marrons mais próximas da Terra.
Eles estão a 6,5 anos-luz de distância.As anãs marrons são chamadas de Luhman 16 A e B. Luhman 16 A é cerca de 34 vezes mais massivo que Júpiter, e Luhman 16 B, que foi o principal alvo do estudo, é cerca de 28 vezes mais massivo que Júpiter e cerca de 815 graus mais quente.
- O sistema binário das anãs marrons
Os cientistas descobriram um sistema binário exótico de dois jovens objetos semelhantes a planetas. Embora pareçam exoplanetas gigantes, eles se formaram da mesma forma que as estrelas.
Pesquisadores liderados por Clemence Fontanive do Center for Space and Habitability (CSH) da Universidade de Berna descobriram um curioso sistema binário sem estrelas de anãs marrons.
O sistema CFHTWIR-Oph 98 (ou Oph 98, abreviadamente) consiste em dois objetos de massa muito baixa, Oph 98 A e Oph 98 B. Ele está localizado a 450 anos-luz da Terra, no aglomerado de estrelas Ophiuchus.
Este par é um raro exemplo de dois objetos semelhantes em muitos aspectos a planetas gigantes extrasolares orbitando um ao outro sem uma estrela-mãe.
Componente mais massivo, Oph 98 A - jovemuma anã marrom com massa 15 vezes maior que a de Júpiter. Os cientistas observam que o objeto está localizado na fronteira que separa as anãs marrons dos planetas. Seu companheiro, Oph 98 B, é apenas 8 vezes mais pesado que Júpiter.
- Velocidade do vento em uma anã marrom
Astrônomos mediram a velocidade do vento pela primeira vezanã marrom. A técnica, desenvolvida por pesquisadores do Observatório Nacional de Radioastronomia, permitirá medir a velocidade do vento em outras estrelas fora do sistema solar.
Pesquisadores baseados em dados orbitaisO telescópio Spitzer estudou a anã marrom 2MASS J10475385 + 2124234. O tamanho deste objeto é comparável ao tamanho de Júpiter, mas é cerca de 40 vezes mais massivo que o gigante gasoso. O anão está localizado a 34 anos-luz da Terra.
O estudo dos dados coletados pelo telescópio permitiu aos cientistas compilar um modelo da atmosfera do objeto. Astrônomos descobriram que a atmosfera externa da anã marrom gira mais rápido do que sua parte interna.
A velocidade do vento nele é de aproximadamente 2293,315 km / h. Isso é significativamente maior do que a velocidade do vento em Júpiter, que é cerca de 370 km / h.
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