Webb, 7,5 ışık yılı ötedeki buz gibi dünyada su bulutlarını değişirken yakaladı

Güneş'e en yakın komşulukta yer alan en soğuk cisimlerden birinde, Dünya'daki hava durumunu andıran bir değişim ölçüldü. Arizona Üniversitesi Steward Gözlemevi'nden Brittany Miles'ın yürüttüğü ekip, James Webb Uzay Teleskobu'nu 11 saat boyunca tek bir hedefe kilitleyip her 15 dakikada bir tayf (ışığın dalga boylarına ayrılmış hâli) topladı. Hedef, 7,5 ışık yılı uzaklıktaki WISE 0855 adlı kahverengi cüceydi.

Arizona Üniversitesi'nin açıklamasına göre veriler, cismin yüksek atmosferindeki su bulutlarının, cisim kendi ekseninde döndükçe kalınlaşıp inceldiğini gösteriyor. Miles'ın aynı açıklamadaki ifadesiyle bu, yakındaki bir dünyada su bulutlarının incelip kalınlaştığının ilk kez doğrulanması anlamına geliyor.

Nasıl bir cisim?

Kahverengi cüceler yıldızlar gibi doğar ama çekirdeklerinde kalıcı nükleer kaynaşmayı başlatacak kütleye hiç ulaşamaz; bu yüzden bir yıldız gibi parlamazlar. WISE 0855 bu sınıfın bilinen en soğuk üyesi: sıcaklığı yaklaşık 265 kelvin, yani sıfırın altında 8 santigrat derece dolayında. Boyutu neredeyse Jüpiter kadar, kütlesi ise Jüpiter'in iki katı civarında. Bu kadar soğuk bir cismin bu kadar yakında bulunması, onu atmosfer ölçümleri için ayrıcalıklı bir laboratuvara çeviriyor.

Aynı anda işleyen iki ayrı süreç

Ekibin arXiv'de erişime açtığı makaleye göre zaman içinde en güçlü değişen tayf izi aslında su değil, karbon monoksit gazının soğurma izi: bazı dalga boylarında tepeden tepeye yüzde 10'a varan bir salınım görülüyor. Karbon monoksitteki ve fosfin gazındaki değişimler birbiriyle bağlantılı çıkıyor. Çalışma, kimyasal bolluklardaki oynamanın atmosferin daha derin katmanlarından, bulut kalınlığındaki oynamanın ise daha yüksek katmanlardan kaynaklandığı sonucuna varıyor.

Yani tek bir hava olayı değil, üst üste binmiş iki süreç var: yukarıda yama yama su bulutları, aşağıda ise cismin kendi iç ısısının sürüklediği taşınımla yükseklere taşınan gazlar. Yıldız ışığı almayan, tüm enerjisini kendi içinden alan bir cisimde böyle bir dolaşımın ölçülebilmesi, dev gezegen atmosferlerinin nasıl karıştığını anlamak için doğrudan bir kıyas noktası sunuyor.

Sınırlar ve sırada ne var

Bulgu tek bir 11 saatlik gözlem penceresine dayanıyor; cismin dönme süresi ve bulut örüntülerinin uzun vadede nasıl ilerlediği henüz netleşmiş değil. Üniversitenin açıklamasında Miles'ın, dönme süresini ve atmosferin üç boyutlu hareketini daha iyi kısıtlamak için Webb ile ek gözlemler planladığı belirtiliyor. Makalenin ön baskısı arXiv'de açık; Arizona Üniversitesi açıklamasında çalışmanın The Astrophysical Journal'da yayımlandığı bildiriliyor.

Kaynak: Arizona Üniversitesi — Discovery marks the first detection of variable water clouds outside of our solar system, arXiv — Water Cloud and Chemical Modulations in the Coldest Brown Dwarf