Utilizzando il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA, gli astronomi hanno catturato i primi spettri risolti a media risoluzione di WISE J085510.83-071442.5, una nana bruna ultrafredda a 7,4 anni luce di distanza, e hanno scoperto che la sua atmosfera è intatta.
La visione di questo artista mostra WISE 0855, il marrone più freddo conosciuto. Crediti fotografici: NASA/JPL-Caltech/Penn State University.
“Questa è la prima volta che possiamo confermare che le nubi d’acqua stanno diventando sempre più piccole e dense nel mondo vicino”, ha affermato la dottoressa Brittany Miles, ricercatrice post-dottorato presso l’Osservatorio Steward.
“Prima di Webb, avevamo solo la fotometria, che combinava insieme gli effetti di nuvole, chimica e temperatura. Ora possiamo separarli.”
WISE J085510.83-071442.5 (WISE 0855 in breve) ha circa il doppio della massa di Giove e circa la stessa dimensione.
A circa 265 K (meno 8 gradi Celsius o 17 gradi Fahrenheit), l’oggetto nano nero è abbastanza freddo da mantenere le nubi d’acqua alte nella sua atmosfera, ma abbastanza caldo da impedire all’ammoniaca di trasformarsi.
Ciò lo rende un raro laboratorio naturale per studiare come le nuvole e la chimica atmosferica interagiscono al di fuori del nostro Sistema Solare.
Il dottor Miles e colleghi hanno utilizzato lo strumento NIRSpec di Webb per registrare lo spettro di WISE 0855 ogni 15 minuti per 11 ore.
Poiché i dati sono spettri e non semplici misurazioni della luce, è possibile vedere quali molecole sono responsabili del cambiamento, anziché semplicemente notare che qualcosa è diventato più luminoso o più debole.
“Fotoni che passano attraverso lo spazio e fuggono nello spazio”, ha detto il dottor Mark Marley, astrofisico dell’Università dell’Arizona.
“È come guardare il mondo attraverso una porta schermata, dove lo schermo filtra parte della luce.”
“Impariamo a conoscere il mondo da entrambi i lati dello schermo, ma dobbiamo anche comprendere lo schermo stesso.”
Confrontando i dati con i modelli atmosferici, gli astronomi hanno scoperto che sono necessarie nubi d’acqua per riprodurre l’intero spettro di WISE 0855.
Il loro modello ideale era un mondo nuvoloso che includeva la miscelazione chimica.
“Vediamo le nuvole d’acqua diventare sempre più grandi e più piccole, e i gas profondi salire e scendere, e possiamo effettivamente osservarli cambiare in tempo reale”, ha affermato il dottor Miles.
“Il vero valore di questa scoperta non è solo ciò che ci dice specificamente su WISE 0855, ma ciò che suggerisce sull’atmosfera planetaria in un modo più ampio.”
“La fisica di base della convezione, delle nuvole e della chimica che governa Giove governa anche questo mondo freddo e fluttuante, a più di 7 anni luce di distanza.”
“Se questa fisica è universale, si applica anche agli esopianeti giganti che gli astronomi stanno iniziando a studiare seriamente su Webb.”
“Sebbene le nane brune non siano veri e propri pianeti, mostrano un comportamento simile ai pianeti.”
“Esiste un certo tipo di comportamento: non c’è una linea dura tra nane brune e pianeti.”
“Giove e questo oggetto sembrano molto diversi, ma hanno lo stesso clima.”
“Esistono fisica e chimica di base che possono essere applicate a tutti questi mondi.”
Il documento del gruppo sarà pubblicato su Giornale astronomico.
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Brittany E. Miles et al. 2026. Nuvole d’acqua e trasformazioni chimiche nella nana bruna più fredda. AJnella macchina da stampa; arXiv: 2609.20664