ستارهشناسان برای اولین بار شکل توپ راگبی یک سیاره فراخورشیدی تغییر شکل یافته را شناسایی کردند!!
فراتر از منظومه شمسی، در کهکشان وسیعتر، زیرمجموعهای بسیار عجیب از سیارات فراخورشیدی وجود دارد. این سیارهها که مشتری داغ نامیده میشوند، چنان نزدیک به ستارههای میزبان خود قرار میگیرند که نه تنها به شدت داغ هستند، بلکه احتمالاً توسط نیروهای گرانشی منحرف شدهاند.
اکنون، برای اولین بار، ستارهشناسان در واقع شکل تاب خورده یکی از این مشتریهای داغ را شناسایی کردهاند. برخلاف سیارات معمولی کروی شکل که همه ما به آنها عادت کردهایم، این سیاره تغییر شکل داده و بیشتر شبیه توپ راگبی است.
این دستاورد، میتواند به ما کمک کند تا بفهمیم این سیارات فراخورشیدی چگونه در چنین مدارهای خشنی وجود دارند.
ژاک لاسکار، ستارهشناس از رصدخانه پاریس، دانشگاه علوم و ادبیات پاریس در فرانسه میگوید: «این باور نکردنی است که تلسکوپ فضایی CHEOPS واقعاً توانست این تغییر شکل کوچک را آشکار کند.
این اولین بار است که چنین تحلیلی انجام میشود و میتوان امیدوار بود که رصد در بازه زمانی طولانیتر منجر به شناخت بهتر ساختار داخلی سیاره شود.»
اینفوگرافیک سیاره فراخورشیدی به شکل توپ راگبی را نشان میدهد.(ESA)
این سیاره فراخورشیدی WASP-103b نام دارد و به دور ستارهای به نام WASP-103 در فاصله 1800 سال نوری از ما میچرخد که یک مشتری داغ است. همانطور که از نام آن پیداست، این سیارات فراخورشیدی غولهای گازی مانند مشتری هستند. با این حال، برخلاف مشتری، آنها بسیار نزدیک به ستارگان میزبان خود میچرخند و دورههای مداری آنها کمتر از 10 روز است. این دورههای کوتاه است که آنها را داغ میکند.
بر اساس مدلهای فعلی شکلگیری سیارات، مشتریهای داغ نباید وجود داشته باشند. یک غول گازی نمی تواند آنقدر نزدیک به ستاره خود شکل بگیرد، زیرا گرانش، تشعشع و بادهای شدید ستارهای باید از جمع شدن گاز به دور یکدیگر جلوگیری کنند.
با این حال، آنها وجود دارند. از حدود 5000 سیاره فراخورشیدی تایید شده کشف شده تا به امروز، بیش از 300 سیاره ممکن است مشتری داغ باشند. تصور میشود که آنها در منظومههای سیارهای خود دورتر شکل میگیرند، سپس به سمت داخل به سمت ستاره مهاجرت میکنند. به هر حال آنها شکل میگیرند، میتوانند چیزهای زیادی در مورد برهمکنشهای گرانشی یا جزر و مدی بین سیاره و ستاره به ما بگویند، بنابراین مطالعه آنها بسیار جالب است.
WASP-103b اولین بار در سال 2015 شناسایی شد. جرم آن تقریباً 1.5 برابر و دو برابر اندازه مشتری است و آنقدر به دور ستاره خود میچرخد که تقریباً یک بار در روز به دور آن میچرخد. این بدان معنی است که فوقالعاده گرم (حدود 20 برابر گرمتر از مشتری) است.
اگرچه نسبتاً بزرگ است، اما نمیتوانیم WASP-103b را مستقیماً اندازهگیری کنیم. نور ستاره زادگاهش بسیار فراتر از آن است. با این حال، ما میتوانیم گذر آن را اندازه گیری کنیم. این زمانی است که سیاره فراخورشیدی از بین ما و ستاره عبور میکند و باعث تغییرات جزئی در نور ستاره میشود. هنگامی که سیاره فراخورشیدی از جلوی ستاره میگذرد، دارای شیب نوری ضعیفی و زمانی که از پشت آن می گذرد، بسیار کم نورتر است که به آن منحنی نور میگویند.
منحنی نور عبوری سیاره فراخورشیدی. (ESA)
CHEOPS آژانس فضایی اروپا برای تشخیص این منحنیهای نور، با دقت بالا طراحی شده است. گذرهای متعددی برای WASP-103 به دست آورد. این دادهها به اخترشناسان اجازه میدهد تا نحوه توزیع درونی جرم سیاره فراخورشیدی را محاسبه کنند و مجموعهای از پارامترها را بدست آورند.
به نوبه خود، این امر سرنخهایی در مورد ترکیب سیاره فراخورشیدی ارائه میدهد. محققان توضیح میدهند که به این دلیل است که مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل بستگی به این دارد که از چه چیزی ساخته شده است.
به عنوان مثال، اقیانوسهای زمین در پاسخ به کشش جزر و مدی ماه تغییر میکنند، اما قارهها تغییر نمیکنند. بنابراین تغییر شکل یک سیاره میتواند نشان دهد که از چه چیزی ساخته شده است (چه جامد، مایع یا گاز).
بر اساس تجزیه و تحلیل آنها، WASP-103b نه تنها به اندازه مشتری است، بلکه ترکیب و ساختار مشابهی دارد. شاید، با این حال، کمی ضعیفتر است. اگرچه جرم آن 1.5 برابر مشتری است، اما اندازه آن حدود دو برابر است. این امر نشان میدهد که سیاره فراخورشیدی احتمالاً توسط گرمای ستاره متورم شده است.
سوزانا باروس از موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی و دانشگاه پورتو در پرتغال توضیح میدهد: “اگر بتوانیم جزئیات ساختار داخلی آن را با مشاهدات آینده تأیید کنیم، شاید بهتر میتوانستیم بفهمیم چه چیزی آن را تا این حد متورم میکند. دانستن اندازه هسته این سیاره فراخورشیدی نیز برای درک بهتر نحوه شکلگیری آن مهم خواهد بود.”
مشاهدات بیشتر به اخترشناسان کمک میکند تا این موضوع را کشف کنند و شاید راز دیگری را در این راه حل کنند. بیشتر مشتریهای داغ دارای دورههای مداری هستند که با نزدیکتر شدن به ستارههایشان کوتاهتر میشوند. طبق مشاهدات CHEOPS، به نظر میرسد دوره مداری WASP-103b در حال افزایش است.
نمیتوان گفت چه چیزی ممکن است باعث این امر شده باشد. جسم دیگری ممکن است مدار را مختل کند یا مدار میتواند غیرعادی باشد که باعث بی نظمی میشود.
همچنین ممکن است که اندازهگیریها کمی گنگ باشند، یا به درستی درک نشده باشند و مدار در واقع در حال کاهش باشد. مطالعه بیشتر این ستاره و سیاره فراخورشیدی عجیب آن میتواند به حل این معما کمک کند.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
For The First Time, Astronomers Detect Rugby-Ball Shape of a Deformed Exoplanet
MICHELLE STARR 17 JANUARY 2022
https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-we-ve-been-able-to-measure-the-shape-of-a-warped-exoplanet