اتمسفر این سیاره فراخورشیدی خشن شباهت جالبی با زمین دارد!!

اخترشناسان به تازگی به اتمسفر یکی از خشن‌ترین سیارات فراخورشیدی نگاه کرده‌اند که تاکنون کشف شده است.

اگرچه مطلقاً قابل سکونت نیست (حداقل آنطور که ما می‌دانیم)، سیاره فراخورشیدی WASP-189b اولین سیاره‌ای است که در آن دانشمندان توانسته‌اند لایه‌های جوی متمایز را بررسی کنند که هر کدام ترکیبات شیمیایی و ویژگی‌های خاص خود را دارند.

جینز هویج میکرز، ستاره‌شناس دانشگاه لوند در سوئد، می‌گوید: «در گذشته، اخترشناسان اغلب تصور می‌کردند که جو سیارات فراخورشیدی به صورت یک لایه یکنواخت وجود دارد و سعی می‌کردند آن را به این صورت درک کنند.

اما نتایج ما نشان می‌دهد که حتی اتمسفر سیارات گازی غول‌پیکر با تابش شدید ساختارهای سه‌بعدی پیچیده‌ای دارند.

WASP-189b عضوی از یکی از جذاب‌ترین زیرمجموعه‌های سیارات فراخورشیدی است: مشتری‌های داغ. این جهان‌های افراطی غول‌های گازی هستند – مانند مشتری – اما در مدارهای بسیار نزدیک با ستاره‌های میزبان خود و در کمتر از 10 روز به دور خود می‌چرخند. به طور طبیعی، دمای آنها بسیار سوزان است.

علاوه بر این، ما نمی‌دانیم چرا آنها اینطور هستند. با توجه به مدل‌های کنونی ما از شکل‌گیری سیاره‌ها، یک غول گازی نمی‌تواند آنقدر نزدیک به ستاره‌اش تشکیل شود، زیرا گرانش، تشعشع و بادهای شدید ستاره‌ای باید گاز را از جمع شدن دور نگه دارند. با این حال، از حدود 5000 سیاره فراخورشیدی تایید شده تا به امروز، بیش از 300 سیاره می توانند مشتری داغ باشند. بنابراین، یادگیری بیشتر در مورد این جهان‌های جهنمی باید بیشتر در مورد پویایی سیستم‌های سیاره‌ای آشکار شود.

WASP-189b، در فاصله حدود 322 سال نوری ما، یکی از خشن‌ترین‌ها می‌باشد. این سیاره حدود 1.6 برابر مشتری است و در یک دوره 2.7 روزه به دور ستاره خود می‌چرخد. این ستاره جوان و داغ است، به این معنی که دمای سطح WASP-189b در سمت روز آن به 3200 درجه سانتیگراد (5792 درجه فارنهایت) می‌رسد و این سیاره را از برخی ستاره‌ها داغتر می‌کند.

همچنین یکی از درخشان‌ترین سیارات فراخورشیدی گذری شناخته شده است. یعنی از بین ما و ستاره اش می‌گذرد. به نوبه خود، آن را برای مطالعات جوی بسیار جذاب می‌کند.

بیبیانا پرینوث، ستاره‌شناس دانشگاه لوند رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، توضیح می‌دهد: “ما نوری را اندازه گیری کردیم که از ستاره میزبان سیاره می‌آید و از جو سیاره عبور می‌کند.”

گازهای موجود در اتمسفر آن مقداری از نور ستارگان را جذب می‌کنند، مانند ازن که مقداری از نور خورشید را در جو زمین جذب می‌کند و در نتیجه «اثر انگشت» مشخصه خود را از خود به جای می‌گذارند. ما توانستیم مواد مربوطه را شناسایی کنیم.”

همانطور که اغلب در مشتری‌های داغ دیده می‌شود، این گازها شامل بخارات فلزات سنگین بودند. جو WASP-189b با ابرهایی از آهن گازی، تیتانیوم، کروم، منیزیم، وانادیم و منگنز در حال حرکت است.

به گفته محققان، جالب توجه است که محققان همچنین ردپایی از اکسید تیتانیوم را پیدا کردند که قبلا هرگز به طور قطعی در یک جو فراسیاره ای شناسایی نشده بود. اکسید تیتانیوم به ندرت در طبیعت روی زمین یافت می‌شود، اما در WASP-189b، وجود آن می‌تواند به شکل‌گیری جو کمک کند.

کوین هنگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه برن، می‌گوید: اکسید تیتانیوم تابش موج کوتاه مانند اشعه ماوراء بنفش را جذب می‌کند.

بنابراین، تشخیص آن می‌تواند لایه‌ای را در جو WASP-189b نشان دهد که با تابش ستاره‌ای مشابه با لایه اوزون روی زمین تعامل دارد.

سرنخ بزرگ دیگری نیز وجود داشت که تیم در حال مشاهده لایه‌هایی در جو سیاره فراخورشیدی بود. عناصر موجود در فضا به صورت طیفی شناسایی می‌شوند. یعنی نوری که توسط ابزارمان تشخیص داده می‌شود را به طیف کامل تقسیم می‌کنیم و به دنبال خطوط روشن‌تر یا تیره‌تر می‌گردیم. اینها نشان می‌دهند که چیزی در حال تقویت یا جذب آن طول‌موج‌ها است، چیزی که ما خطوط گسیل یا جذب می‌نامیم.

خطوط جذب را می‌توان به عناصر خاصی ردیابی کرد که می‌دانیم آن طول موج‌ها را جذب می‌کنند. اما خطوط جذب WASP-189b دقیقاً در جایی نبودند که محققان انتظار داشتند.

پرینوث گفت: “ما معتقدیم بادهای قوی و سایر فرآیندها می‌توانند این تغییرات را ایجاد کنند.”

و از آنجایی که اثر انگشت گازهای مختلف به روش‌های مختلفی تغییر کرده است، ما فکر می‌کنیم که این نشان می‌دهد که آنها در لایه‌های مختلف وجود دارند – مشابه اینکه چگونه اثر انگشت بخار آب و ازن روی زمین به طور متفاوتی در لایه‌های مختلف جوی از فاصله دور به نظر می‌رسد، زیرا بیشتر رخ می‌دهند.”

پرینوت گفت: “اغلب از من می‌پرسند که آیا فکر می‌کنم تحقیقات من به جستجوی حیات در سایر نقاط جهان مرتبط است یا خیر؟ پاسخ من همیشه مثبت است. این نوع مطالعه اولین گام در این جستجو است.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

The Atmosphere of This Extreme Exoplanet Has an Intriguing Similarity to Earth MICHELLE STARR 31 JANUARY 2022

https://www.sciencealert.com/the-atmosphere-of-this-extreme-exoplanet-has-an-intriguing-similarity-to-earth-s