NAINES BRUNES

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Autres caractéristiques des naines brunes

Grâce aux observations et à l'élaboration de modèles atmosphériques, une séquence d'évolution spectrale s'est dessinée, caractérisant les propriétés atmosphériques de ces objets en fonction de leur température de surface. Les surfaces des naines brunes jeunes et suffisamment massives peuvent atteindre des températures supérieures à 2 000 K, où sont présentes de nombreuses molécules, comme l'oxyde de titane, la vapeur d'eau, l'oxyde de carbone... Ces molécules conduisent à une distribution spectrale d'énergie rayonnée beaucoup plus complexe que celle d'un simple corps noir, caractéristique des étoiles plus chaudes. En dessous de 2 000 K, nous avons vu que certaines molécules se condensent en grains. En plus de l'effet de réchauffement, une modification drastique de la composition chimique atmosphérique s'opère. Sous l'effet de leur propre poids, ces « grosses » particules vont sédimenter dans les couches plus profondes de l'atmosphère et ne seront plus décelables dans le spectre. Par exemple, le fer, dont la présence est signalée par l'absorption de la molécule gazeuse d'hydride de fer, se condense sous forme solide en dessous de 2 000 K, et disparaîtra de l'atmosphère. Ces processus complexes donnent lieu à la formation de « nuages » de différentes espèces chimiques condensées à différentes altitudes et sont certainement à l'origine des variations de flux observées de plus en plus fréquemment à la surface des naines brunes : on peut parler de phénomènes météorologiques analogues à ceux de notre planète bleue. Puis, en dessous de 1 600 K, le méthane devient la forme dominante du carbone, caractérisant le type spectral des naines-T. Enfin, si la température atteint la limite de condensation de l'eau, soit environ 300 K, on peut s'attendre à de nouvelles modifications importantes des propriétés spectrales.

Les naines brunes possèdent une autre caractéristique particulière qui concerne cette fois leur structure interne et leur relation masse-rayon (fig. 2). Les propriétés thermodynamiques [...]

Relation masse-rayon des étoiles et des naines brunes

Relation masse-rayon des étoiles et des naines brunes

Dessin

La courbe présente, pour les étoiles et les naines brunes, la relation théorique entre masse et rayon, en excellent accord avec les mesures de rayons stellaires, matérialisées par les points noirs. Rayons et masses sont exprimés en unités solaires. Les planètes géantes Jupiter et Saturne... 

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Taille d'une naine brune

Taille d'une naine brune
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Évolution de la luminosité de différentes étoiles et d'une naine brune

Évolution de la luminosité de différentes étoiles et d'une naine brune
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Relation masse-rayon des étoiles et des naines brunes

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Écrit par :

  • : directrice de recherche au C.N.R.S., École normale supérieure, Lyon

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Pour citer l’article

Isabelle BARAFFE, « NAINES BRUNES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/naines-brunes/