Untuk pertama kalinya, para astronom berhasil mengukur kecepatan angin di bintang katai coklat, sebuah objek massa menengah di antara planet dan bintang.
Keberhasilan ini diperoleh dari pengamatan teleskop radio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) milik National Science Foundation dan Teleskop Antariksa Spitzer milik NASA.
Pengukuran ini dilakukan berdasarkan fakta planet raksasa Jupiter dan Saturnus di Tata Surya. Maka, para astronom yang dipimpin oleh Katelyn Allers dari Universitas Bucknell mencoba melakukan pengukuran kecepatan angin di katai coklat dengan menggabungkan pengamatan radio dari VLA dan pengamatan inframerah Spitzer.
Untuk itu, para astronom kemudian memelajari katai coklat 2MASS J10475385+2124234, yang ukurannya hampir sama dengan Jupiter, tapi massanya 40 kali lebih masif dari Jupiter. Objek ini berada 34 tahun cahaya dari Bumi. Katai coklat sering kali dikategorikan sebagai bintang gagal. Benda ini lebih masif dari planet, tapi masih belum cukup masif untuk memulai reaksi termonuklir yang menjadi sumber tenaga bagi bintang.
Untuk kasus Jupiter, periode rotasi Jupiter yang diamati oleh teleskop radio berbeda dari periode rotasi yang diperoleh dengan pengamatan pada panjang gelombang tampak dan inframerah. Perbedaan ini terjadi karena pancaran radio disebabkan oleh interaksi elektron dan medan magnet planet, yang berakar jauh di dalam planet. Sementara itu pancaran inframerah berasal dari lapisan atmosfer teratas. Atmosfer berotasi lebih cepat dibanding interior planet, yang mengakibatkan munculnya perbedaan kecepatan akibat angin atmosferik.
Mekanisme yang serupa diharapkan bisa diterapkan juga untuk menghitung kecepatan angin di bintang katai coklat. Pengamatan 2MASS J10475385+2124234 dengan Teleskop SPitzer dilakukan tahun 2017 dan 2018. Hasilnya, ada variasi kecerlangan inframerah yang terjadi secara berkala. Diduga hal tersebut karena rotasi fitur yang usianya panjang di atmosfer teratas. Pengamatan dengan teleskop radio VLA pada tahun 2018 dilakukan untuk memeroleh periode rotasi interior bintang katai coklat.
Sama seperti Jupiter, atmosfer katai coklat juga berotasi lebih cepat dibanding interiornya, dengan kecepatan 2293 km/jam. Angin di katai coklat ini jauh lebih kencang dibanding angin di Jupiter yang hanya 370 km/jam. Kondisi ini memang sesuai dengan simulasi yang memrediksi bahwa kecepatan angin di katai coklat memang kencang.
Metode yang sama juga bisa diterapkan untuk mengukur kecepatan angin di planet ekstrasolar. Akan tetapi, untuk eksoplanet raksasa, medan magnetiknya lebih lemah dibanding katai coklat sehingga pengukuran dengan teleskop radio harus dilakukan pada frekuensi rendah.
Hasil ini tentu merupakan terobosan untuk memahami dinamika atmosfer di katai coklat dan planet ekstrasolar.
Sumber: NRAO
