Il telescopio spaziale James Webb ha permesso agli astronomi di fare una scoperta sorprendente: una nana bruna, chiamata W1935, situata a 47 anni luce dalla Terra, emette infrarossi di metano dai suoi poli. Questo fenomeno è inaspettato poiché la nana bruna è fredda e non ha una stella ospite che potrebbe fornire l’energia necessaria per riscaldare l’atmosfera superiore e far brillare il metano. Gli scienziati ipotizzano che l’emissione di metano possa essere dovuta a processi simili a quelli che generano le aurore sulla Terra e su altri pianeti del Sistema solare.
Le caratteristiche di W1935
W1935 è un oggetto celeste più massiccio di un pianeta come Giove ma meno massiccio di una stella come il Sole. Non ha una stella ospite e la sua temperatura effettiva è di circa 200 gradi Celsius, circa 300 gradi più caldo di Giove. La scoperta delle emissioni di metano è stata presentata in una conferenza stampa al 243° meeting dell’American Astronomical Society, a New Orleans.
Il mistero dell’emissione infrarossa del metano
Per spiegare il mistero dell’emissione infrarossa del metano, gli scienziati hanno preso spunto dai giganti gassosi del Sistema solare, come Giove e Saturno, dove l’emissione di metano è comune. Tuttavia, per le nane brune isolate come W1935, l’assenza di un vento stellare che contribuisca al processo aurorale rende il fenomeno un vero mistero. Il team di ricerca ipotizza che l’emissione possa essere dovuta a processi interni non considerati o a interazioni esterne con il plasma interstellare o con una luna attiva vicina.
La storia della scoperta
Un team guidato da Jackie Faherty, astronoma dell’American Museum of Natural History di New York, ha ottenuto tempo di osservazione al telescopio Webb per studiare 12 nane brune fredde. Tra queste c’erano W1935 e W2220, due oggetti che sembravano essere cloni l’uno dell’altro per composizione, luminosità, temperature e caratteristiche spettrali. Tuttavia, W1935 ha mostrato un’emissione di metano, a differenza di W2220 che presentava caratteristiche di assorbimento.
Simulazioni numeriche e inversione di temperatura
Il team ha utilizzato simulazioni numeriche per dedurre cosa potesse esserci dietro tale emissione. I risultati hanno mostrato che W2220 ha una distribuzione di energia prevista in tutta l’atmosfera, mentre W1935 presenta un’inversione di temperatura, con l’atmosfera che si riscalda con l’aumentare dell’altitudine. Questo fenomeno è stato riscontrato nei pianeti con una stella vicina, ma vederlo in un oggetto senza un’evidente fonte di calore esterna è sorprendente.
Le aurore come possibile spiegazione
Per trovare indizi, il team ha guardato ai pianeti del Sistema solare, dove le inversioni di temperatura sono importanti e potrebbero essere legate al riscaldamento esterno da parte delle aurore o al trasporto interno di energia. Non è la prima volta che un’aurora viene utilizzata per spiegare le osservazioni di una nana bruna, ma W1935 è la prima candidata al di fuori del Sistema solare con la firma di emissione di metano e il candidato aurorale più freddo al di fuori del nostro sistema solare.
Il team di ricerca continua a indagare sul fenomeno e sull’eventuale ruolo di una luna attiva nell’emissione di metano su W1935. Con il telescopio Webb, gli scienziati possono approfondire la chimica e capire quanto il processo aurorale possa essere simile o diverso al di fuori del nostro sistema solare.
