Στην τεράστια οικογένεια των ουράνιων αντικειμένων, οι καφέ νάνοι κατέχουν μια μοναδική και συχνά παραγνωρισμένη θέση. Είναι τα «μεσαία παιδιά» του σύμπαντος, που βρίσκονται ανάμεσα στα αστέρια και τους πλανήτες, τόσο από άποψη μεγέθους, όσο και συμπεριφοράς.
.
Οι καφέ νάνοι αναφέρονται συχνά ως “αποτυχημένα αστέρια”. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι διαθέτουν ορισμένα χαρακτηριστικά των άστρων, αλλά δεν έχουν την απαραίτητη μάζα για να πυροδοτήσουν τη συνεχή σύντηξη υδρογόνου στον πυρήνα τους – τη διαδικασία που τροφοδοτεί άστρα όπως ο Ήλιος μας. Συνήθως, έχουν 13 έως 80 φορές τη μάζα του Δία. Κάτω από αυτό το εύρος, θα θεωρούνταν γίγαντες πλανήτες αερίων, ενώ πάνω από αυτό, θα ήταν αστέρια.
.
Οι καφέ νάνοι σχηματίζονται όπως και τα αστέρια, γεννιούνται δηλαδή μέσα σε μοριακά νέφη. Ωστόσο, η ανεπαρκής μάζα τους σημαίνει ότι μπορούν να επιτύχουν μόνο τη σύντηξη δευτερίου και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τη σύντηξη λιθίου, αλλά όχι τη σύντηξη υδρογόνου που χαρακτηρίζει τους αστέρες.
.
Επειδή δεν έχουν την εσωτερική παραγωγή ενέργειας των άστρων, οι καφέ νάνοι ψύχονται και εξασθενούν καθώς γερνούν. Οι θερμοκρασίες τους μπορεί να κυμαίνονται από σχεδόν τόσο θερμές όσο ένα αστέρι έως τόσο ψυχρές όσο ένας πλανήτης, πράγμα που σημαίνει ότι η εμφάνισή τους μπορεί να ποικίλλει από το να λάμπουν έντονα στα νιάτα τους έως το να είναι πολύ αμυδροί σε μεγαλύτερη ηλικία.
.
Οι ατμόσφαιρές τους είναι ενδιαφέρουσες, καθώς περιέχουν μοριακά αέρια όπως νερό, μεθάνιο και αμμωνία. Ορισμένοι παλαιότεροι, ψυχρότεροι καφέ νάνοι έχουν ακόμη και σχηματισμούς νεφών και καταιγίδες που μαίνονται στην ατμόσφαιρά τους, όπως οι γίγαντες πλανήτες αερίων.
.
Παρά το χαρακτηρισμό τους ως “αποτυχημένο αστέρι”, οι καφέ νάνοι είναι απαραίτητοι για την κατανόηση του σύμπαντος. Γεφυρώνουν το χάσμα μεταξύ των πλανητών και των άστρων, προσφέροντας πληροφορίες για τον σχηματισμό των άστρων και την ποικιλομορφία των αντικειμένων στον γαλαξία μας. Επιπλέον, οι ψυχρές θερμοκρασίες και οι μοναδικές ατμόσφαιρές τους χρησιμεύουν ως εργαστήρια για τη μελέτη της ατμοσφαιρικής χημείας υπό διαφορετικές συνθήκες.