Wetterleuchten und Eisenregen

News: Wetterleuchten und Eisenregen

Erst seit wenigen Jahren kennt man die schummrigen Himmelsobjekte, die lediglich ein dunkles orange-bräunliches Leuchten von sich geben und deshalb auch Braune Zwerge genannt werden. Doch manchmal flackert ihr Schein für einen kurzen Moment etwas heller auf - ganz so, als würde es auf dem fernen Möchtegern-Stern gewittern. Die Vorstellung von Sternenwetter ist dabei gar nicht so falsch, wie ein meteorologisches Modell nun zeigte. Allerdings sorgen keine Blitze für das Wetterleuchten, sondern Wolken aus Eisentröpfchen, die sich kurzzeitig lichten.

Thorsten Krome

Braune Zwerge sind gewissermaßen die gescheiterten Existenzen unter den Sternen. Denn da ihre Masse kleiner ist als die Grenzmasse, die zur Zündung des Wasserstoffbrennens erforderlich ist, erstrahlten sie nie in dem gleißenden hellen Licht ihrer massereicheren Kollegen. Stattdessen hüllen sie sich lediglich in ein schwaches dunkel-oranges Glühen – ähnlich einem Stück Holzkohle, das auch nur dunkelrot glimmt.

Doch obwohl Braune Zwerge rund 25 000-mal schwächer als unsere Sonne leuchten, entwickeln sie trotzdem beachtliche Temperaturen: Bis zu 2000 Kelvin herrschen hier. Damit liegt jedoch das Strahlungsmaximum im Bereich infraroter Wellenlängen, weshalb sie sich vor allem mit Messgeräten beobachten lassen, die hierfür empfindlich sind.

Obwohl das Licht Brauner Zwerge im Laufe der Zeit und mit zunehmender Abkühlung immer schwächer werden sollte, flackern sie bisweilen hell auf – ganz so, als hätte jemand die Glut mit etwas Wind neu entfacht. Wind und Wetter auf einer kleinen Sonne? Eine bizarre Vorstellung, aber nicht abwegig. Denn schließlich haben Braune Zwerge auch nicht viel mehr Masse als die großen Gasriesen unseres Sonnensystems. Und wenn man sich die Atmosphäre des Jupiters ansieht, so erkennt man sehr wohl wetterartige Phänomene.

Ähnliches könnte sich auch auf Braunen Zwergen abspielen, dachten sich Mark Marley vom NASA Ames Research Center und seine Kollegen: "Wir haben uns überlegt, wie Stürme die Erscheinung von Braunen Zwergen verändern. Und als uns Adam Burgasser seine neuen Beobachtungsdaten zeigte, bemerkten wir, dass diese ziemlich gut passten." Die Forscher verwendeten ein Modell, bei dem durch Stürme immer wieder die Wolkendecke des Himmelsobjekt aufbricht und so helles infrarotes Licht von den tiefer liegenden heißeren Atmosphärenschichten durchblinzeln kann.

Mit unseren irdischen Wolken haben die Exemplare eines Braunen Zwergs jedoch zunächst einmal wenig gemein. Denn 2000 Kelvin reichen aus, dass Eisen und Sand schmelzen und teilweise sogar in eine gasförmige Phase übergehen. Während sich der Braune Zwerg abkühlt, kondensieren diese Gase aus und bilden kleine Flüssigkeitströpfchen, die sich zu Wolken sammeln und zuweilen wieder als Regen niedergehen.

Da diese Prozesse aber dem Wasserkreislauf unserer Erde doch recht ähnlich sind, holten sich die Astronomen den NASA-Meteorologen Andrew Ackerman als Verstärkung. Ackerman half dem Team, die Effekte von Stürmen, atmosphärischen Strömungen und Eisenregen in die Rechnung mit einzubeziehen. "Die Astrophysiker brauchten ein bisschen Hilfe bei der Modellierung von Regen, da er für die meisten Sterne nicht wichtig ist", erinnert sich Ackerman. "So bedienten wir uns Beobachtungen und Simulationen von terrestrischen Wolken, um den Effekt von Eisenregen und die Dicke der Eisenwolken abzuschätzen."

Da das Modell offensichtlich recht gut funktionierte, ist zu erwarten, dass sich mit ihm auch die atmosphärische Beschaffenheit weiterer Himmelskörper außerhalb unseres Sonnensystems erschließen lässt. Braune Zwerge sind aufgrund ihrer Ähnlichkeit zu den großen Planeten dabei quasi nur das Übungsobjekt für die Astronomen. Ziel ist es, einmal die klimatischen Gegebenheiten erdähnlicher Himmelskörper zu studieren.