As anãs marrons abrangem a linha entre planetas e estrelas. Por definição, uma estrela deve ter massa suficiente para que a fusão do hidrogénio ocorra dentro do seu núcleo. Isso coloca a massa mínima de uma estrela cerca de 80 Júpiteres. Os planetas, mesmo os grandes gigantes gasosos como Júpiter, só produzem calor através do colapso gravitacional ou do decaimento radioativo, o que é verdade para mundos com cerca de 13 massas jupiterianas. Acima disso, o deutério pode sofrer fusão. As anãs marrons situam-se entre esses dois extremos. As menores anãs marrons lembram planetas gasosos com temperaturas de superfície semelhantes às de Júpiter. As maiores anãs marrons têm temperaturas superficiais em torno de 3.000 K e parecem essencialmente estrelas.
Por causa disso, pode ser difícil estudar anãs marrons, especialmente aquelas que não orbitam outras estrelas. Sem muita luz refletida ou emitida, não podemos analisar facilmente seus espectros para determinar sua composição. Felizmente, algumas anãs marrons emitem luz de rádio graças aos seus fortes campos magnéticos.
Planetas como a Terra e Júpiter têm campos magnéticos fortes, o que significa que podem reter partículas ionizadas como o hidrogénio. Estas partículas carregadas espiralam ao longo das linhas do campo magnético até colidirem com a atmosfera superior do planeta, gerando uma aurora brilhante. Na Terra, nós os vemos como as Luzes do Norte. Para as anãs marrons, não podemos ver a luz visível de sua aurora, mas pode detectar seu brilho de rádio.
Recentemente, uma equipe observou a luz auroral de uma anã marrom conhecida como W1935. É uma anã marrom fria a 47 anos-luz da Terra, com uma temperatura superficial de apenas 200°C. Dentro dos espectros, a equipe encontrou emissões de luz provenientes do metano. Embora a presença de metano fosse esperada em anãs marrons frias, o fato de o metano emitir luz não era. Isto significa que a atmosfera de W1935 provavelmente tem uma inversão térmica, onde a atmosfera superior é mais quente que as camadas inferiores.
Isto é verdade para a atmosfera da Terra, mas é impulsionado pela radiação solar. W1935 não orbita uma estrela, então como pode a sua atmosfera superior ficar tão quente? Uma possível explicação é que a anã marrom tenha uma pequena companheira não detectada. Esta companheira pode estar ejetando material semelhante ao modo como a lua de Saturno, Enceleadus, ejeta vapor de água. Uma vez ionizado no vácuo do espaço, ficaria preso pelos campos magnéticos de W1935, eventualmente colidindo com a atmosfera superior da anã marrom e proporcionando-lhe um pouco de aquecimento térmico.
Esta descoberta mostra que mesmo as anãs marrons mais pequenas desafiam uma classificação fácil. Embora se assemelhem a planetas, podem ter o seu próprio sistema planetário, como uma estrela.
Referência: Faherty, Jacqueline K., et al. “Emissão de metano de uma anã marrom fria.” Natureza 628.8008 (2024): 511-514.
