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Uma equipa de astrónomos descobriu sinais de bandas de nuvens, semelhantes às observadas em Júpiter e Saturno, na anã castanha mais próxima, Luhman 16A. É a primeira vez que os cientistas usam polarimetria (técnica de medição da polarização da luz) para determinar propriedades de nuvens atmosféricas fora do sistema solar.

Foram descobertos sinais de um padrão de bandas de nuvens na anã castanha Luhman 16A, tal como se mostra nesta ilustração. As bandas de nuvens foram inferidas usando a técnica da polarimetria, usada para medir a luz polarizada que parte de um objeto distante. É a primeira vez que esta técnica é usada para medir padrões de nuvens numa anã castanha. O objeto vermelho em segundo plano é Luhman 16B, a anã castanha companheira de Luhman 16A. Juntas, formam o par de anãs castanhas mais próximo da Terra, a 6,5 anos-luz de distância. Créditos: Caltech/R. Hurt (IPAC).

As anãs castanhas são objetos mais pesados que os planetas, mas mais leves que as estrelas, tendo normalmente de 13 a 80 vezes a massa de Júpiter. Luhman 16A faz parte de um sistema binário que contém uma segunda anã castanha, Luhman 16B, pesando qualquer uma delas cerca de 30 vezes mais que Júpiter. Localizado à distância de 6,5 anos-luz, este sistema é o terceiro mais próximo do Sol, depois dos sistemas de Alpha Centauri e da Estrela de Barnard.

Apesar de Luhman 16A e 16B terem massas e temperaturas semelhantes (temperaturas de cerca de 1000 °C), e de provavelmente se terem formado ao mesmo tempo, são diferentes em termos climatéricos. Luhman 16B não revela sinais de bandas de nuvens estacionárias, mas apenas de nuvens irregulares e dispersas que resultam em variações visíveis de brilho, ao contrário do que acontece com Luhman 16A.

“Tal como a Terra e Vénus, estes objetos são uma espécie de gémeos com climas muito diferentes,” disse Julien Girard, do STScI (Space Telescope Science Institute), em Baltimore, Maryland, membro da equipa que realizou a descoberta. “A chuva poderá ser composta de silicatos ou amoníaco. Na verdade, o clima é bastante mau.”

Os investigadores usaram um instrumento do VLT (Very Large Telescope), no Chile, para estudar a luz polarizada do sistema Luhman 16. A polarização é uma propriedade da luz que representa a direção em que a onda de luz oscila. Os óculos de sol polarizados bloqueiam uma direção de polarização para reduzir o brilho e melhorar o contraste.

“Em vez de tentarmos bloquear esse brilho, estamos a tentar medi-lo,” explicou Max Millar-Blanchaer, do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), em Pasadena, autor principal do estudo.

Quando a luz é refletida em partículas, como gotículas de nuvens, pode ser favorecido um determinado ângulo de polarização. Medindo a polarização preferencial da luz do sistema distante, os astrónomos podem deduzir a presença de nuvens sem resolverem diretamente a estrutura das nuvens de cada anã castanha.

“Mesmo a anos-luz de distância, podemos usar a polarização para determinar o que a luz foi encontrando ao longo do seu percurso,” acrescentou Girard.

“Para determinar o que a luz foi encontrando no seu percurso, comparámos as observações com modelos com propriedades diferentes: atmosferas de anãs castanhas com sólidas coberturas de nuvens, com bandas de nuvens, e até anãs castanhas que são achatadas devido à rotação rápida. Descobrimos que apenas os modelos de atmosferas com bandas de nuvens poderiam corresponder às observações realizadas para Luhman 16A,” explicou Theodora Karalidi, da Universidade da Flórida Central, em Orlando, Flórida, membro da equipa.

A técnica de polarimetria não se limita às anãs castanhas. Também pode ser aplicada a exoplanetas que orbitam estrelas distantes. Os exoplanetas gigantes gasosos e quentes têm atmosferas semelhantes às das anãs castanhas. Embora o desafio de medir sinais de polarização em exoplanetas seja maior, por serem mais ténues e devido à proximidade da estrela, as informações obtidas para as anãs castanhas podem ajudar em estudos futuros.

O futuro Telescópio Espacial James Webb poderá vir a estudar sistemas como o de Luhman 16 para procurar sinais de variações de brilho na luz infravermelha, indicativos de nuvens. O Telescópio WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), da NASA, com lançamento previsto para 2025, será equipado com um coronógrafo, capaz de realizar polarimetria, podendo detetar na luz refletida exoplanetas gigantes e eventuais sinais de nuvens nas suas atmosferas.

Este estudo foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.

 

Fonte da notícia: HUBBLESITE

Tradução: Teresa Direitinho

Astronomers Find Jupiter-like Cloud Bands on Closest Brown Dwarf

A team of astronomers has discovered that the closest known brown dwarf, Luhman 16A, shows signs of cloud bands similar to those seen on Jupiter and Saturn. This is the first time scientists have used the technique of polarimetry to determine the properties of atmospheric clouds outside of the solar system, or exoclouds.

Astronomers have found evidence for a striped pattern of clouds on the brown dwarf called Luhman 16A, as illustrated here in this artist’s concept. The bands of clouds were inferred using a technique called polarimetry, in which polarized light is measured from an astrophysical object much like polarized sunglasses are used to block out glare. This is the first time that polarimetry has been used to measure cloud patterns on a brown dwarf. The red object in the background is Luhman 16B, the partner brown dwarf to Luhman 16A. Together, this pair is the closest brown dwarf system to Earth at 6.5 light-years away. Credits: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Brown dwarfs are objects heavier than planets but lighter than stars, and typically have 13 to 80 times the mass of Jupiter. Luhman 16A is part of a binary system containing a second brown dwarf, Luhman 16B. At a distance of 6.5 light-years, it’s the third closest system to our Sun after Alpha Centauri and Barnard’s Star. Both brown dwarfs weigh about 30 times as much as Jupiter. […] Read the original article on HUBBLESITE.

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