NEM ESTRELA E NEM PLANETA
ANÃ MARROM W1906+40 POSSUI TEMPESTADE GIGANTESCA PARECIDA COM GRANDE MANCHA DE JÚPITER
A Grande Mancha Vermelha de Júpiter é o maior e melhor exemplo de uma tempestade de longa vida no Sistema Solar, mas agora esta tempestade tem uma forte concorrente em outro sistema. E o mais intrigante: essa grande tempestade alienígena não foi vista em um gigante gasoso, mas sim nas camadas superiores de uma pequena "estrela falha".
As anãs marrons do tipo L são um subconjunto especial de objetos estelares pequenos, que possuem características tanto de planetas gigantes gasosos quanto de estrelas. Popularmente, esses objetos são conhecidos como "estrelas fracassadas". Eles estão no meio do caminho entre planetas e estrelas, possuem cerca de 75 vezes a massa de Júpiter, e são aproximadamente 15% maiores.
Por exemplo: embora algumas das anãs marrons mais massivas possam realizar alguma fusão de baixo nível em seus núcleos, não é suficiente para elevar a temperatura do objeto além de cerca de 2 mil graus, portanto suas atmosferas podem criar camadas e nuvens, gerando fenômenos comuns em planetas, como poderosas tempestades.
O Telescópio Espacial WISE da NASA descobriu W1906+40 em 2011, e os astrônomos descobriram que o objeto estava dentro do campo de visão do Telescópio Espacial Kepler, o caçador de planetas extrassolares da NASA. Normalmente, o Kepler observa trânsitos de exoplanetas (o ligeiro escurecimento causado pelo bloqueio de sua luz conforme o planeta passa na sua frente), mas às vezes as "manchas estelares" também podem ser detectadas por Kepler.
Embora a luz gerada por W1906+40 seja muito fraca, os astrônomos detectaram uma forte mancha escura que se move juntamente com a rotação na anã marrom. Poderia ser apenas alguma mancha solar gigantesca, assim como algumas já vistas no Sol no período de alta atividade?
Para entender o que era a grande mancha, os pesquisadores buscaram ajuda de outra missão da NASA: o Telescópio Espacial Spitzer, e o que foi descoberto em seguida tornou-se uma grande surpresa.
Observando a anã marrom através do infravermelho, Spitzer foi capaz de determinar que a grande característica escura em W1906+40 não era impulsionada por magnetismo, portanto era realmente um fenômeno atmosférico: uma grande tempestade escura, perto do polo norte.
"A estrela é do tamanho de Júpiter, e sua tempestade é do tamanho da Grande Mancha Vermelha de Júpiter", disse John Gizis, da Universidade de Delaware, e principal autor do estudo publicado no The Astrophysical Journal. "Sabemos que esta tempestade é recente, e talvez tenha dois anos, ou mais". Os cientistas ainda não entenderam se este fenômeno é raro ou comum.
Isso nos mostra que talvez o termo "estrela fracassada" é apenas uma visão relativa. Assim como a história do copo "meio cheio ou meio vazio", se pensamos em estrelas, a classe das anãs marrons até faz sentido, mas se compararmos com planetas, seriam facilmente vistos como "Gigantes Vermelhos".
ANÃ MARROM / BROWN DWARF
Uma anã marrom (português brasileiro) ou anã castanha (português europeu) é um corpo celeste cujo tamanho está entre o de planetas gigantes como Júpiter e o de estrelas pequenas, não sendo grandes o suficiente para iniciar a fusão do hidrogênio em seu núcleo e possuindo baixa luminosidade. Sendo que a sua massa é superior à de um planeta, mas não tão massiva quanto a de uma estrela, as anãs marrons são consideradas estrelas fracassadas. Por causa dessa característica são vistas como o “elo perdido” entre planetas gigantes gasosos e estrelas.
Propostas inicialmente na década de 1960, permaneceram anos como uma hipótese, até que, em 1995, fortes evidências comprovaram sua existência.
Características
Anãs castanhas são objetos formados de plasma e compostos em maior quantidade de hidrogênio e hélio e em menor quantidade por deutério, lítio e outros elementos. Possuem uma massa superior a 13 MJ (onde MJ = Massa de Júpiter), mas inferior a 75 MJ. Devido ao processo de degeneração, elas apresentam um tamanho muito próximo de Júpiter e uma luminosidade muito fraca e avermelhada e não marrom como o nome pode erroneamente sugerir. Por causa dessa fraca luminosidade, sua luz se situa na faixa do infravermelho, próximo do espectro visível.
Alcançam temperaturas de aproximadamente 1000 a 3400 K. São encontradas em sua maioria em sistemas binários, orbitando estrelas de massa baixa. Em alguns casos o sistema binário em si pode ser composto de duas anãs marrons que compartilham um baricentro, ou ainda podem ser encontradas como objetos solitários.
Formação
Os processos de formação das anãs marrons são semelhantes aos das estrelas. Acredita-se que elas sejam formadas pela contração gravitacional de nuvens de gás e poeira. Essas nuvens são compostas majoritariamente de hélio, hidrogênio e outros elementos menos significativos em quantidade, como lítio e o deutério. Ao colapsar, a nuvem se torna uma bola de gás gigante com um disco de mesma composição ao seu redor. À medida que a gravidade da anã a comprime, seu núcleo fica mais quente e denso (transformando o gás em plasma).
Como elas não possuem massa suficiente para realizar a fusão do hidrogênio (as de massa alta conseguem fundir hidrogênio, mas esporadicamente e com baixa eficiência), inicialmente realizam a fusão de deutério. A fusão produz energia suficiente que contrapõe a força gravitacional, fazendo-as brilharem (as anãs marrons com massa superior a 60 MJ, ainda conseguem realizar a fusão do lítio). Quando o deutério acaba, a contração continua. Essa contração aumenta a pressão térmica do núcleo que se opõem as forças gravitacionais. Os elétrons ficam livres de seus núcleos por causa das altas temperaturas. Como dois elétrons não ocupam o mesmo estado quântico, quando o núcleo é muito denso os estados de baixa energia são preenchidos e muitos elétrons são forçados a ocupar altos estados de energia. Isso gera uma pressão insensível à temperatura. Objetos alimentados por esse processo são denominados de degenerados. Isso já não ocorre com as estrelas, já que elas têm capacidade de fusão constante do hidrogênio. Quando isso ocorre, a estrela para de se contrair mantendo seu brilho e tamanho. Já nas anãs marrons, quando a pressão de degeneração diminui seu colapso, a luminosidade gerada por sua contração gravitacional diminui gradativamente.
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