Misterio: el telescopio Webb de la NASA detecta una posible aurora en una enana marrón aislada

Las auroras se forman a partir de partículas cargadas emitidas por una estrella, pero en este caso no hay ninguna fuente cerca de la enana marrón aislada, y esto desconcierta a los científicos.

enana marrón W1935, con su aurora
Imagen conceptual de la enana marrón W1935, que se encuentra a 47 años luz de la Tierra. La aurora está representada en rojo. Crédito: NASA, ESA, CSA y L. Hustak.

Las enanas marrones son objetos celestes que se forman a partir del colapso de una nube de polvo y gas. Son más masivas que un planeta, pero no lo suficientemente grandes como para ser consideradas estrellas. Un ejemplo es la enana marrón solitaria W1935, que es más masiva que Júpiter y se encuentra a 40 años luz de la Tierra.

Las enanas marrones son cuerpos celestes que se encuentran en la línea divisoria entre estrellas y planetas. Se les llama “estrellas fallidas” porque no tienen suficiente masa para fusionar hidrógeno en su núcleo y convertirse realmente en una estrella. Además, es un cuerpo más grande que cualquier planeta, pero demasiado pequeño y frío para ser considerado una estrella.

Recientemente, los astrónomos de la NASA, utilizando el telescopio espacial James Webb, identificaron una emisión infrarroja de metano proveniente de la enana W1935. Este es un descubrimiento intrigante, ya que la enana es fría y no tiene una estrella anfitriona. Por lo tanto, no existe ninguna fuente de energía para calentar su atmósfera superior y hacer que el metano "brille".

Misterio astronómico

Para ponerlo en contexto, basándonos en la Tierra, las auroras se forman a partir de la interacción de partículas energéticas emitidas por el Sol con el campo gravitacional del planeta, en la región de los polos. Por eso son comunes en países como Islandia, Noruega, Suecia y Finlandia.

Sin embargo, en el caso de esta enana marrón, está aislada, sin ninguna fuente de partículas cargadas cerca. Además, la ausencia de viento estelar que contribuya a la formación de la aurora y explique la energía extra en la atmósfera superior, necesaria para la emisión de metano, es un misterio.

La enana marrón W1935 es misteriosa porque no tiene ninguna estrella cercana que pueda emitir partículas cargadas para formar la aurora. Los científicos especulan que la emisión de metano que genera la aurora puede deberse a procesos en la atmósfera superior.

Los planetas Júpiter y Saturno, por ejemplo, tienen procesos aurorales similares que implican la interacción con el viento solar, pero también reciben contribuciones de lunas activas cercanas, como Io (en el caso de Júpiter) y Encelado (para Saturno). Sin embargo, aún no se sabe si una luna activa podría desempeñar un papel en la emisión de metano de la enana W1935.

La hipótesis

Los científicos de la NASA creen que la aurora se originó a partir de algún proceso interno que tiene lugar en la atmósfera superior de la enana.

El descubrimiento de esta posible aurora en la enana marrón se realizó a partir del análisis de los datos recopilados por el Webb. La enana W1935 llamó la atención porque era muy similar a otra que se estaba investigando, la W2220. Ambos tienen prácticamente la misma temperatura, brillo y composición. Sin embargo, los datos mostraron una diferencia que intrigó a los científicos: mientras el metano de W2220 absorbía luz, el de W1935 la emitía.

Con la utilización de modelo matemáticos, descubrieron que la atmósfera de W2220 se enfría con la altitud, mientras que la atmósfera de W1935 experimenta una inversión de temperatura, calentándose al aumentar la altitud. La hipótesis es que el mismo proceso que provoca esto también desencadena la aurora.

"Esta inversión de temperatura es realmente intrigante. Hemos visto este tipo de fenómeno en planetas con una estrella cercana que puede calentar la estratosfera, pero verlo en un objeto sin una fuente de calor externa obvia es una locura".

Ben Burningham, autor principal de la investigación.

Esta fue la primera vez que se observó una emisión de metano que indicaba una aurora de una enana marrón.

Referencia de la noticia:NASA. NASA’s Webb Finds Signs of Possible Aurorae on Isolated Brown Dwarf. 2024.