مشاهده دنیای بیگانه غول‌پیکری با دو خورشید و طوفان شن!!

برداشت هنری از VVHS 1256 b، با اتمسفر ابری چرخان و دو خورشید. (NASA، ESA، CSA، J. Olmsted/STScI)

دنیای بیگانه در فاصله 70 سال نوری از زمین یکی از عجیب‌ترین دنیاهایی است که تاکنون پیدا کرده‌ایم.

این سیاره با جرم 20 مشتری، دمایی دارد که می‌تواند به سرعت آلومینیوم را ذوب کند و با مدار 10000 ساله نه یک ستاره بلکه دو ستاره دارد. و اوه بله: طوفان دائمی شنی ویران کننده دارد.

اخترشناسان از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای به دست آوردن دقیق‌ترین مشاهدات تاکنون از این جرم سیاره‌ای استفاده کرده‌اند که ابرهای متلاشی از دانه‌های سیلیکات را نشان می‌دهد که در اتمسفر جهان به نام VHS 1256 b در حال گردش هستند.

علاوه بر این، تیم بسیاری از اجزای جو VHS 1256 b را شناسایی کرد. این موارد شامل ردیابی‌های بی‌ابهام متان، مونوکسید کربن و آب و شواهد اضافی از دی‌اکسیدکربن است.

پل مولیر، اخترفیزیکدان از موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان، می‌گوید: «هیچ تلسکوپ دیگری این همه ویژگی را به طور همزمان برای یک هدف شناسایی نکرده است. ما مولکول‌های زیادی را در یک طیف از جیمزوب می‌بینیم که جزئیات ابرهای دینامیکی و سیستم‌های آب‌وهوای سیاره را شرح می‌دهند.»

VHS 1256 b تا حدودی یک معما است. جرم آن در مرز بین سیارات غول پیکر و کوتوله‌های قهوه‌ای قرار می‌گیرد، «ستاره‌های شکست‌خورده» که برای همجوشی هیدروژن به اندازه کافی پرجرم نیستند، اما می‌توانند ایزوتوپ هیدروژن سنگین‌تر دوتریوم را در هسته‌های خود همجوشی کنند که دما و فشار همجوشی کمتری نسبت به هیدروژن دارند.

تصور می شود که این دو نوع شی کاملاً متفاوت شکل می‌گیرند. کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً مانند ستاره‌ها تشکیل می‌شوند و از یک گره متراکم از مواد در ابری از گاز و غبار فرو می‌روند و سپس برای رشد مواد بیشتری را می‌مکند. همجوشی دوتریوم یک مرحله میانی با رشد ستاره است، اما برخی از ستاره‌ها – کوتوله‌های قهوه ای – در آن نقطه رشد نمی‌کنند و به همان شکلی که هستند می‌مانند.

از سوی دیگر، تصور می‌شود که سیارات از پایین به بالا، از مواد باقیمانده پس از شکل‌گیری یک ستاره، تشکیل می‌شوند و در کنار هم قرار می‌گیرند تا به یک سیاره تبدیل شوند. تصور می‌شود که این ماده معمولاً به ستاره نزدیک است. جدایی گسترده مداری VHS 1256 b از دو خورشیدش نشان می‌دهد که از فروپاشی ابر تشکیل شده است.

از نظر تئوری، سیارات نیز می‌توانند از مدل فروپاشی ابر تشکیل شوند. حداقل جرم تخمین زده شده برای یک جرم فروپاشی ابری برابر مشتری است. بنابراین، خط تقسیم بین یک سیاره و یک کوتوله قهوه‌ای، حد جرم سوزاندن دوتریوم است، به این معنی که ماهیت دقیق VHS 1256 b ناشناخته است.

اما همین فاصله زیاد است که اجازه چنین مشاهدات تماشایی را می‌دهد.

بریتانی مایلز، ستاره‌شناس از دانشگاه آریزونا می‌گوید که رهبری تیم تحقیقاتی بین‌المللی را بر عهده داشت: “VHS 1256 b حدود چهار برابر دورتر از پلوتون از خورشید ما از ستاره‌های خود است که آن را به یک هدف عالی برای وب تبدیل می‌کند.” این بدان معناست که نور سیاره با نور ستاره‌هایش مخلوط نشده است.»

محدوده مشاهده جیمزوب مادون قرمز و مادون قرمز نزدیک است، محدوده‌ای که شامل تابش حرارتی است و VHS 1256 b بسیار جوان است، تنها 150 میلیون سال سن دارد و هنوز در فرآیند شکل گیری بسیار داغ است. جو آن، جایی که ابرهای شنی را می‌توان یافت، به 830 درجه سانتیگراد (1526 درجه فارنهایت) می‌رسد.

طیف مادون قرمز VHS 1256 b. (NASA، ESA، CSA، J. Olmsted/STScI، B. Miles/UA، S. Hinkley/UOE، B. Biller/UE، A. Skemer/UCSC)

این گرما به همراه گرانش کم آن، چیزی است که آسمان آن را بسیار متلاطم می‌کند. دانشمندان نور شناسایی شده توسط جیمزوب را تجزیه و تحلیل کردند و طیف را با جزئیات دقیق مطالعه کردند تا ویژگی‌های تولید شده توسط عناصر مختلف جذب کننده طول‌موج های خاص را انتخاب کنند.

به این ترتیب آنها گازهای مختلفی را که در اتمسفر جسم یافتند و ابرهای شنی را شناسایی کردند که دائماً در حال تغییر هستند، احتمالاً از انستاتیت، فورستریت یا کوارتز تشکیل شده‌اند.

داده‌ها به قدری دقیق بود که محققان توانستند اندازه‌های مختلف دانه‌ها را نیز شناسایی کنند، از دانه‌های ریزتر مانند ذرات دود گرفته تا دانه‌های بزرگتر مانند شن. محققان فرض کردند این دانه‌های بزرگ‌تر آن‌قدر سنگین هستند که نمی‌توانند در اتمسفر بالایی باقی بمانند و با بالا آمدن ذرات کوچک‌تر، دوباره به داخل می‌بارند.

این یک تغییر چشمگیر در روشنایی جهان در طول روز 22 ساعته ایجاد می‌کند، که نشان می‌دهد ابرهای سیلیکات ممکن است مکانیزم رایجی برای ایجاد چنین تغییراتی در کوتوله‌های قهوه‌ای باشد. این تیم معتقد است که مشاهدات را می‌توان به راحتی برای کوتوله‌های قهوه‌ای دیگر تکرار کرد که می‌تواند به ما کمک کند تا در مورد این اشیاء عجیب بیشتر بدانیم.

الیزابت متیوس، اخترفیزیکدان از موسسه نجوم ماکس پلانک، می‌گوید: «ما سیلیکات‌ها را جدا کرده‌ایم، اما درک بهتر اینکه کدام اندازه و شکل دانه‌ها با انواع خاصی از ابرها مطابقت دارند، کار بیشتری می طلبد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers Spot a Giant Alien World With Two Suns And a Raging Sandstorm

By MICHELLE STARR 03 April 2023

https://www.sciencealert.com/astronomers-spot-a-giant-alien-world-with-two-suns-and-a-raging-sandstorm