Misteriosi oggetti celesti, né stella né pianeta, le nane brune hanno all'incirca le dimensioni di Giove ma sono molto più massicci. Tuttavia, non lo sono abbastanza da riuscire a mantenere vivo un processo di nucleosintesi stellare. D'altra parte, la massa è proprio uno degli elementi chiave. Basti pensare a EBLM J0555-57Ab, una nana rossa distante 600 anni luce dalla Terra che ha un raggio medio di soli 59.000 chilometri. Cioè, è solo poco più grande di Saturno ma 85 volte più massiccia di Giove e questo le consente di mantenere viva la fusione dell'idrogeno nel suo nucleo (nonostante sia la stella più piccola conosciuta).
Le nane brune, invece, sono calde quando si formano ma si raffreddano gradualmente, emettendo una luce sempre più debole e diventando sempre più difficili da vedere per i nostri telescopi.

"Ci siamo chiesti, le nane brune assomigliano a Giove con le sue fasce regolari e bande modellate da grandi getti longitudinali paralleli, o saranno dominate da uno schema in continua evoluzione di tempeste gigantesche note come vortici?", ha detto il ricercatore dell'Università dell'Arizona Daniel Apai, che ha guidato lo studio pubblicato su The Astrophysical Journal.

 

Lo studio

"Recentemente è stato scoperto che le nane brune mostrano modulazioni rotazionali, comunemente attribuite ad una copertura nuvolosa di spessore variabile, eventualmente modulata da onde su scala planetaria", si legge nel documento. "Tuttavia, mancano i dati di monitoraggio a lungo termine, continui e ad alta precisione su più oggetti per testare questa ipotesi". Il team ha quindi utilizzato un nuovo approccio fotometrico per studiare le nane brune che formano il sistema binario Luhman 16 AB, distante dalla Terra solo 6,5 anni luce. Le analisi sono state estrapolate dai dati del satellite della NASA Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

"Il telescopio spaziale TESS, sebbene progettato per cacciare pianeti extrasolari, ha anche fornito questo set di dati incredibilmente ricco ed emozionante sulla nana bruna più vicina a noi", ha detto Apai. "Con algoritmi avanzati sviluppati dai membri del nostro team, siamo stati in grado di ottenere misurazioni molto precise dei cambiamenti di luminosità mentre le due nane brune ruotavano. Le nane brune diventano più luminose ogni volta che regioni atmosferiche più luminose passavano nell'emisfero visibile e più scure quando queste uscivano dalla vista".

Le osservazioni hanno coperto circa 100 rotazioni di Luhman 16 B, che è l'oggetto su cui si è concentrata la ricerca, circa 28 volte più massiccio di Giove con una temperatura di oltre 800 gradi Celsius.

"Nessun telescopio è abbastanza grande da fornire immagini dettagliate di pianeti o nane brune", ha aggiunto Apai. "Ma misurando come la luminosità di questi oggetti rotanti cambia nel tempo, è possibile creare mappe grezze delle loro atmosfere, una tecnica che, in futuro, potrebbe essere utilizzata anche per mappare pianeti simili alla Terra in altri sistemi solari".

 

Come gigante gassoso ma non sono un pianeta

I risultati dello studio mostrano che c'è molta somiglianza tra la circolazione atmosferica dei pianeti del nostro Sistema Solare e le nane brune.

"I modelli del vento e la circolazione atmosferica su larga scala hanno spesso effetti profondi sulle atmosfere planetarie, dal clima terrestre all'aspetto di Giove, ed ora sappiamo che tali getti atmosferici su larga scala modellano anche le atmosfere delle nane brune", ha detto Apai che, in questa ricerca ha collaborato con Luigi Bedin dell’INAF di Padova e Domenico Nardiello dell'agenzia spaziale francese Cnes.
"Sapere come i venti soffiano e ridistribuiscono il calore in una delle nane brune più vicine a noi e più studiate ci aiuta a capire il clima, le temperature estreme e l'evoluzione delle nane brune in generale", ha sottolineato.