کشف سیاره ای با ابر هایی از سنگ بخار شده! - چای قند پهلو

به گزارش خبرنگاران، این سیاره که WASP-178b نام دارد، به دور ستاره جوان و سفید رنگ WASP-178 می چرخد که جرم آن دو برابر خورشید ما است. اما نکته جالب اینجاست که مدار این سیاره به قدری کوتاه است که این جرم تنها 3.3 روز طول می کشد تا به دور ستاره خود بچرخد. ستاره شناسان می گویند در آن نزدیکی، دمای جهان گازی به قدری در حال افزایش است که می توان این سیاره را به عنوان یک مشتری فوق داغ طبقه بندی کرد، به حدی داغ که احتمالاً باید آن را شدیدترین نوع سیاره فراخورشیدی معرفی کرد که بشر تا به امروز دیده است.

مطالعه نو آب و هوا در این جهانی وحشی، برای اولین بار، مونوکسید سیلیکون (SiO) را در اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی شناسایی نموده است که به ما بینش نوی از این جهان های واقعاً بیگانه می دهد. دیوید سینگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه جان هاپکینز، گفت: ما هنوز درک خوبی از آب و هوا در محیط های سیاره ای مختلف نداریم. وقتی به زمین نگاه می کنید، تمام پیش بینی های آب وهوای ما هنوز با آنچه می توانیم مقدار گیری کنیم، تنظیم می گردد. اما وقتی به یک سیاره فراخورشیدی دور می روید، قدرت پیش بینی محدودی دارید، زیرا یک نظریه کلی درباره چگونگی تغییرات در جو نداریم.

ستاره شناسان می گویند این مشتری های داغ مخصوصاً برای مطالعه کاملاً مجذوب نماینده و بی نظیر هستند. همانطور که از نام آن پیداست، این جهان ها مانند سیاره مشتری، غول های گازی هستند، اما علاوه بر این بسیار داغ هستند، زیرا آن ها در مدار های بسیار نزدیکی با ستاره های خود قرار دارند که بعضی ممکن است در کمتر از یک روز به دور ستاره خود بچرخند. این سیاره ها معمای جالبی را عرضه می نمایند؛ آن ها نمی توانند در مدار فعلی خود شکل گرفته باشند، زیرا گرانش، تشعشع و باد های شدید ستاره ای باید مانع از جمع شدن گاز به یکدیگر می شدند. با این حال، بیش از 300 مشتری داغ تا به امروز شناسایی شده است. ستاره شناسان بر این باورند که آن ها دورتر از ستاره های خود شکل می گیرند و سپس به سمت داخل مهاجرت می نمایند.

جرم WASP-178b حدود 1.4 برابر مشتری و 1.9 برابر مقدار آن است. این سیاره فراخورشیدی که از گرمای ستاره خود پف نموده است، به دمای 2450 درجه کلوین (2177 درجه سانتیگراد یا 3950 درجه فارنهایت) می رسد. این دما نقطه جالب توجهی برای تشخیص سیلیکات تبخیر شده است و مطالعات نظری نشان داده اند که مونوکسید سیلیکون بالاتر از 2000 کلوین در آن قابل تشخیص باشد. سیاره فراخورشیدی بین ما و ستاره میزبانش واقع شده است و با هر گذر، مقداری از نور ستاره به وسیله اتم های موجود در جو سیاره فراخورشیدی جذب می گردد. این سیاره بعلاوه هر عنصر را در طول موج متفاوتی جذب یا ساطع می نماید، به این معنی که می توان آن را به عنوان سیگنالی در طیف نور دریافتی از ستاره شناسایی کرد.

همانطور که می توان تصور کرد، این سیگنال کاملاً ضعیف است، اما اخترشناسان می توانند با کنار هم گذاشتن ترانزیت ها، طیف را برای دریافت سیگنال قابل خواندن تقویت نمایند. با استفاده از این روش، فلزات تبخیر شده مانند تیتانیوم، آهن و منیزیم در جو مشتری های داغ شناسایی شده اند. تیمی از محققان به رهبری سینگ و همکارش جاش لوترینگر از دانشگاه یوتا، از تلسکوپ فضایی هابل برای به دست آوردن طیف WASP-178b استفاده کردند و سیگنالی را یافتند که شبیه هر چیزی که تا به حال دیده شده، نبود. بر اساس تجزیه و تحلیل آنها، معلوم شد که این سیگنال مربوط به سیلیکون و منیزیم است. آن ها در مقاله خود می نویسند: به طور خاص، طبق دانش ما، SiO قبلاً در سیارات فراخورشیدی شناسایی نشده بود، اما حضور SiO در WASP-178b با انتظارات نظری به عنوان گونه غالب سی-بردار در سطح دمای بالا مطابقت دارد.

سیاره WASP-178b، مانند تمام مشتری های داغ شناخته شده، به طور جزر و مدی به ستاره خود قفل شده است. یعنی یک طرف در روز دائمی رو به ستاره است و طرف دیگر با شب دائمی رو به رو است. این باعث ایجاد تفاوت قابل توجهی در دما بین دو نیمکره سیاره فراخورشیدی می گردد، با جوی چرخشی که بین این دو می چرخد. در سمت شب سیاره فراخورشیدی، ممکن است دما به مقدار سرد باشد که بخار ها به ابر هایی بارنده تبدیل کند، قبل از اینکه دوباره به سمت روز، جایی که مواد معدنی بار دیگر تبخیر شوند، بروند.

محققان نتوانستند هیچ نشانه ای از این تراکم را در ترمیناتور WASP-178b، خطی که روز را از شب جدا می نماید، ببینند. با این حال، نتایج نشان می دهد که مونوکسید سیلیکون ممکن است در سیارات فراخورشیدی دیگری که مشاهدات دقیق ترمیناتور برای آن ها قابل مشاهده است، یعنی WASP-76b وجود داشته باشد. ستاره شناسان می گویند اگر باران سنگ در یک سیاره فراخورشیدی وجود داشته باشد، ممکن است این مکان احتمالاً برترین گزینه برای رخ دادن چنین پدیده ای باشد.

نتایج مطالعه این تیم بعلاوه نشان می دهد که ما در حال اشراف بیشتر به فضا های مرموز جهان های دور هستیم. این نوید خوبی برای نگاه کردن به سیارات فراخورشیدی است که کوچکتر و دورتر از ستاره هایشان هستند. لوترینگر گفت: اگر نتوانیم بفهمیم در مشتری های فوق گرم چه اتفاقی می افتد، جایی که داده های رصدی جامد قابل اعتمادی در اختیار داریم، فرصتی برای کشف آنچه در طیف های ضعیف تر از رصد سیارات فراخورشیدی روی می دهد، نخواهیم داشت. این آزمایشی از تکنیک های ما است که به ما امکان می دهد درک کلی از خواص فیزیکی مانند تشکیل ابر و ساختار جوی ایجاد کنیم. نتایج این تحقیق قابل توجه در نشریه معتبر Nature منتشر شده است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران