Uma anã
marrom (português brasileiro) ou anã castanha (português europeu) é um objeto
de pouca luminosidade que não consegue iniciar a fusão de hidrogênio em seu
núcleo. Sendo mais pesada que um planeta, mas não tão maciça quanto uma estrela,
as anãs marrons são consideradas estrelas fracassadas. Por causa dessa
característica são vistas como o “elo perdido” entre planetas gigantes gasosos
e estrelas. Proposta inicialmente na década de 1960, permaneceu anos como uma hipótese, até que em 1995
evidências fortíssimas definitivamente comprovaram sua existência.
Anãs
castanhas são objetos formados de plasma e compostos em maior quantidade de
hidrogênio e hélio e em menor quantidade por deutério, lítio e outros
elementos. Possuem uma massa superior a 13, mas inferior a 75 vezes a massa de
Júpiter. Devido ao processo de degeneração elas apresentam um tamanho muito
próximo de Júpiter e uma luminosidade muito fraca e avermelhada e não marrom
como o nome pode erroneamente sugerir. Por causa dessa fraca luminosidade, sua
luz se situa na faixa do infravermelho próximo do espectro.
Alcançam
temperaturas de aproximadamente 1000 a 3400 K. São encontradas em sua maioria
em sistemas binários, orbitando estrelas de massa baixa. Em alguns casos o
sistema binário em si pode ser composto duas anãs marrons que compartilham um
baricentro; ou ainda podem ser encontradas como objetos solitários.
Formação
Os
processos de formação das anãs marrons são semelhantes aos das estrelas.
Acredita-se que elas sejam formadas pela contração gravitacional de nuvens de
gás e poeira. Essas nuvens são compostas majoritariamente de hélio, hidrogênio
e outros elementos menos significativos em quantidade, como lítio e o deutério.
Ao colapsar, a nuvem se torna uma bola de gás gigante com um disco de mesma
composição ao seu redor. À medida que a gravidade da anã a comprime, seu núcleo
fica mais quente e denso (transformando o gás em plasma).
Como elas
não possuem massa suficiente para realizar a fusão do hidrogênio (as de massa
alta conseguem fundir hidrogênio, mas esporadicamente e com baixa eficiência),
inicialmente realizam a fusão de deutério. A fusão produz energia suficiente
que contrapõe a força gravitacional, fazendo-as brilharem (as anãs marrons com
massa superior a 60 massas Júpiter, ainda conseguem realizar a fusão do lítio).
Quando o deutério acaba, a contração continua. Essa contração aumenta a pressão
térmica do núcleo que se opõem as forças gravitacionais. Os elétrons ficam
livres de seus núcleos por causa das altas temperaturas. Como dois elétrons não
ocupam o mesmo estado quântico, quando o núcleo é muito denso os estados de
baixa energia são preenchidos e muitos elétrons são forçados a ocupar altos
estados de energia. Isso gera uma pressão insensível à temperatura. Objetos
alimentados por esse processo são denominados de degenerados. Isso já não
ocorre com as estrelas, já que elas têm capacidade de fusão constante do
hidrogênio. Quando isso ocorre, a estrela para de contrair mantendo seu brilho
e tamanho. Já nas anãs marrons, quando a pressão de degeneração diminui seu
colapso, a luminosidade gerada por sua contração gravitacional diminui
gradativamente.
Foto mostrando diferença de tamanho entre o Sol , uma anã marrom e Júpiter
Nenhum comentário:
Postar um comentário