4 juni 2020

Voor ‘t eerst is de windsnelheid op een bruine dwerg gemeten en die is héél hoog

Impressie van een bruine dwerg. Credit: NASA/JPL-Caltech

Sterrenkundigen zijn er voor het eerst in geslaagd om te meten hoe hard de wind waait in de atmosfeer van een bruine dwerg. Zo’n bruine dwerg is feitelijk een mislukte ster, een hemellichaam dat ze zwaar is om een planeet te worden genoemd en te licht om in de kern tot fusie van elementen te kunnen overgaan en daarmee licht uit te stralen (zie ook de afbeelding hieronder, waarin een vergelijking te zien is).

Credit: NASA/JPL-Caltech

De bruine dwerg in kwestie heet 2MASS J10475385+2124234 (kortweg 2MASS J1047+21) , slechts 32 lichtjaar van ons vandaan, en hij is net zo groot als Jupiter, maar bevat wel veertig keer zoveel massa. Een Amerikaans onderzoeksteam, onder leiding van Katelyn Allers (Bucknell University), keek met twee instrumenten naar 2MASS J1047+21, met de Very Large Array (VLA)-radiotelescoop en met de Spitzer infrarood-ruimtetelescoop. Al eerder had men bij Jupiter gemerkt dat als deze in radiolicht en infraroodlicht wordt bekeken er verschillende uitkomsten van de rotatiesnelheid zijn. Dat komt doordat de radiostraling vanuit gebieden dieper in de atmosfeer komt en de IR-straling meer van de hogere delen van de atmosfeer. Zo’n verschil in rotatiesnelheid blijkt er ook bij 2MASS J1047+21 te zijn.

Impressie van een bruine dwerg met z’n magnetische veld. Dát magnetische veld in het binnenste van de dwerg roteert anders dan de buitenste delen van de atmosfeer. Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Bij rotsachtige planeten zoals de aarde wil windsnelheid zeggen hoe hard de wind gaat ten opzichte van het vaste oppervlak. Gasplaneten en bruine dwergen hebben geen vast oppervlak en daar gaat het anders. Wel is het zo dat vanaf een bepaalde diepte de druk zo hoog wordt dat het gas als één vast lichaam gaat bewegen en dat wordt min of meer als het ‘ vaste’ oppervlak beschouwd. Dat binnenste van de bruine dwerg roteert met een bepaalde snelheid, hetgeen gemeten kan worden door waarnemingen aan diens magnetische veld, en het zwiept de atmosfeer daar buiten min of meer mee, als twee synchrone lichamen, De temperatuur van de atmosfeer van 2MASS J1047+21 is 600 graden en die atmosfeer zendt daardoor IR-straling uit. De metingen met VLA en Spitzer laten zien dat de snelheid van de wind in de atmosfeer 2293 km/u is ten opzichte van het binnenste. Dat is erg hoog vergeleken met Jupiter, waar de windsnelheid ‘slechts’ 370 km/u bereikt. Neptunus lijkt wat dat betreft meer op 2MASS J1047+21, want die heeft de hoogste gemeten windsnelheid in het zonnestelsel, zo’n 2000 km/u. In Science verscheen een artikel over de waarnemingen aan de bruine dwerg. Bron: NASA + Centauri Dreams.

Comments

  1. Robert Heijd Robert Heijd zegt

    Interessant artikel! Bruine dwergen kunnen volgens Wikipedia wel lithium en deuterium fuseren, dus da’s toch wel een element!

    https://nl.wikipedia.org/wiki/Bruine_dwerg

  2. Wybren de Jong zegt

    Ik vroeg me af hoe snel die bruine dwerg roteerde en vond in het abstract:
    ” the radio period of 1.751 to 1.765 hours”, d.w.z. de dwerg roteert in minder dan 2 uur om zijn as!
    Dat is een veel snellere rotatie dan van Jupiter, die in 9,84 uur om zijn as draait.
    Zou die snellere rotatie ook kunnen verklaren waarom de windsnelheden er hoger zijn dan op Jupiter?

  3. Olaf van Kooten zegt

    Jawel, maar deuterium en lithium zijn nogal zeldzaam en een gemiddelde bruine dwerg heeft er heel weinig van. Na een paar miljoen jaar zijn ze al door hun voorraad heen. Overigens vindt lithiumfusie pas vanaf 65 Jupitermassa’s plaats. Hoe dan ook, bruine dwergen stoppen heel snel met fuseren. Bovendien is deuterium technisch gezien geen element maar een isotoop van waterstof 😉

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: