تصویر تلسکوپ هابل از یک ستاره خشمگین و یک سیاره در حال تبخیر!!

تقریباً مانند این است که یک کودک نوپای ستاره‌ای گاهی اوقات حال بدی پیدا می‌کند و  استرس خود را روی توپ نزدیک خودش خالی می‌کند.

تصویر هنری از یک سیاره در حال عبور از مقابل یک ستاره کوتوله قرمز.  اتمسفر این سیاره به نظر می‌رسد که در حال “منفجر شدن” است. (اعتبار تصویر: ناسا، ESA، جوزف اولمستد (STScI))

فقط در فاصله حدود 32 سال نوری از منظومه شمسی ما (که از نظر کیهانی بسیار نزدیک است) یک ستاره کوتوله قرمز خشمگین به نام AU Microscopii در حال عذاب دادن یکی از سیارات خود به نام AU Microscopii b است. به نظر می‌رسد که این جانور ستاره‌ای ذره ذره با تشعشعات پرانرژی خود اتمسفر این سیاره را از بین می‌برد.

به لطف تلسکوپ فضایی هابل قابل اعتماد ناسا، دانشمندان روز پنجشنبه (27 ژوئیه) اعلام کردند که یک نمای جدید مهم از این کابوس بین ستاره‌ای به دست آورده‌اند و به نوعی، این نتایج جدید هابل ممکن است تأثیر دوگانه‌ای بر حوزه نجوم داشته باشد: آنها می‌توانند درباره سیارات فراخورشیدی که تحت نوعی تبخیر جوی هستند چیزهایی به ما بگویند و در عین حال درک بهتری از ستارگانی را به ما می‌دهند که ممکن است بی‌وقفه اتمسفر این نوع سیارات را از بین ببرند.

سیاره AU Mic b با اندازه‌گیری تنها چهار برابر قطر زمین، تنها در حدود 6 میلیون مایل (9.6 میلیون کیلومتر) از ستاره خود قرار دارد – یک گوی که اتفاقاً به عنوان یک کوتوله قرمز طبقه بندی می‌شود. از خشن‌ترین اجرام ستاره‌ای که در جهان ما وجود دارد. برای مثال، تحقیقات نشان داده است که حتی ساکت‌ترین نمونه‌های ستاره‌های کوتوله قرمز مانند این هنوز وحشی‌تر از خورشید ما هستند. اما این همه ماجرا نیست. برای شدیدتر کردن اوضاع،  AU Mic یکی از جوان‌ترین ستاره‌های جهان است.

کیگلی راکلیف، اولین نویسنده مطالعه بر روی یافته‌های جدید هابل و محقق سیارات فراخورشیدی در کالج دارتموث، به Space.com گفت: این ستاره 23 میلیون سال سن دارد – که بسیار بسیار جوان است، اساساً یک ستاره کودک نوپا. ستاره‌شناسان هیجان‌زده هستند، زیرا AU Mic نمونه‌ای از سال‌های جوانی و کج خلقی یک کوتوله قرمز – رایج‌ترین نوع ستاره در کهکشان راه شیری- است.

اساساً، از آنجایی که هابل در مدار زمین قرار دارد، می‌تواند تشخیص دهد که سیاره‌ای دور بین میزبان ستاره‌ای خود و سیاره ما با سد کردن پرتوهای نور ستارگان عبور می‌کند.

چنین گذری باعث می‌شود که ستاره‌ برای لحظه‌ای کم‌نورتر به نظر برسد و به هر کسی که تماشایش می‌کند هشدار می‌دهد که چیزی باید افت نور را ایجاد کرده باشد. در واقع، این مکانیسم در واقع نحوه یافتن AU Mic b توسط دانشمندان در سال 2020 بود. با این حال، به جای هابل، تلسکوپهای فضایی اسپیتزر و تس ناسا افتخار اولین تماس را دریافت کردند.

آن‌ها به مواد سیاره‌ای آنقدر دور از هسته جهان نگاه می‌کردند که باید از نظر گرانشی از سیاره فرار می‌کرد. یا همانطور که راکلیف می‌گوید، حتماً “در حال منفجر کردن” بوده است!

او گفت: «به یاد می‌آورم زمانی که برای اولین بار منحنی نور این سیاره را با داده‌های هابل خود ایجاد کردم و دیدم که این گذر بسیار قبل از گذر پیش‌بینی‌شده سیاره اتفاق افتاده است. فوراً فکر کردم “خب، قطعاً اشتباه کردم.” با این حال، مهم نیست که چند بار تجزیه و تحلیل را از روشهای مختلف دوباره انجام دادم، نتیجه یکسان بود.”

احتمالاً، این محو شدن جو سیاره‌ای به دلیل شعله‌های پر انرژی کوتوله قرمز است – فکر کنید، شعله‌های خورشید ما هزار برابر می‌شوند – سیاره را با تشعشع منفجر می‌کنند.

و اگرچه چنین فرآیند فرار جوی ناشی از یک ستاره میزبان تهاجمی کاملاً جدید نیست، راکلیف توضیح داد که آنچه این رصد را بسیار بدیع می‌کند این است که اولین بار است که دانشمندان شاهد چنین ریزش در یک سیاره قدیمی معمولی هستند.

“AU Mic b نمونه‌ای از مرحله جوان معمولی‌ترین منظومه سیاره-ستاره فراخورشیدی در کهکشان است و بنابراین بینش مهمی را در مورد این امر به ما می‌دهد که فرار جوی در این دوره شکل گیری بسیار مهم و بسیار رایج یک منظومه فراسیاره ای چگونه به نظر می رسد.”

به عنوان مثال، اولین مشاهدات چنین تبخیر جوی با جهانهایی به نام “مشتری داغ”، برخی از نادرترین سیارات فراخورشیدی در کهکشان ما، انجام شد. آنها به نوعی شبیه مشتری‌های داغ هستند، با این تفاوت که بسیار (بسیار) داغ هستند زیرا به ستاره‌های خود نزدیک هستند. اما نکته اینجاست که مشتری های داغ زیادی وجود ندارد که ما از آنها می‌شناسیم.

برای درک این موضوع، راکلیف توضیح می‌دهد که استفاده از این اطلاعات برای رمزگشایی مکانیسم «مثل استفاده از تجربه یک فرد ثروتمند مالی برای برون‌یابی تجربه معمول طبقه متوسط است».

اما اکنون که این مشاهدات هابل جدید در مورد AU Mic b را داریم، شاید در مسیر یادگیری بیشتر در مورد زندگی روزمره، آزمایش‌ها و…  ستاره‌های معمولی هستیم.

برداشت هنری از 10 جهان داغ مشتری که در بزرگترین فهرست طیف‌سنجی جو سیارات فراخورشیدی برای مقیاس‌با یکدیگر نشان داده شده است. دانشمندان می‌گویند اتمسفر ابری چنین سیاراتی ممکن است سیگنال‌های آب را پنهان کند. (اعتبار تصویر: NASA/ESA)

راکلیف توضیح داد: «فرار جوی» به طور بالقوه یکی از تأثیرگذارترین فرآیندهای تکاملی برای اکثر سیارات فراخورشیدی است.

اساساً، این کار می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا رمزگشایی کنند که جهان‌های فراتر از منظومه شمسی ما چگونه هستند، کجا زندگی می‌کنند و شاید راهنماهایی ایجاد کنند که به ما در نوشتن افسانه‌های آنها کمک کند.

راکلیف اضافه کرد که یکی از سؤالاتی که دانشمندان هنوز در تلاش برای پاسخگویی به آن هستند این است که چگونه سیارات فراخورشیدی جو خود را از دست می دهند. او گفت: “برای ستاره‌شناسان سیارات فراخورشیدی، در میان بسیاری از چیزهای دیگر، چه مکانیزمی اساساً این فرار جوی را هدایت می‌کند؟ آیا گرمایش ناشی از تابش شدید پرانرژی ستاره است، یا یک هسته سیاره‌ای داغ تازه تشکیل شده است که ایجاد گرمایش می‌کند. جو از درون به بیرون؟”

به عنوان مثال، یکی از چیزهای عجیب در مورد فرار جوی اخیراً مشاهده شده در AU Mic b این است که به نظر می‌رسد نامنظم است. تقریباً مثل این است که ستاره گاهی اوقات حال بدی پیدا می‌کند و آن را روی سیاره بیرون می‌آورد، اما گاهی اوقات، فقط سرد است.

راکلیف گفت: « این رفتار به طور پیچیده‌ای با تعامل جو با بادهای ستاره‌ای AU Mic مرتبط است. بادهای ستاره‌ای AU Mic ممکن است باعث ایجاد تلاطم در تعامل با اتمسفر شود و باعث این آروغ متغیر با زمان گاز هیدروژن شود.

در قلمرو تکامل ستارگان، این یافته‌ها می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا بفهمند کوتوله‌های قرمز جوان چه وجه اشتراکی با ستاره‌هایی مانند خورشید ما و حتی همتایان قدیمی‌ترشان دارند.

در مرحله بعد، تیم امیدوار است که با هابل – و به طور بالقوه، تلسکوپ فضایی جیمز وب، آن “آروغ های” فرار اتمسفر متغیر عجیب و غریب را با جزئیات بیشتری مطالعه کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Hubble telescope sees an angry star and an evaporating planet

By Monisha Ravisetti

 https://www.space.com/hubble-telescope-sees-angry-star-evaporating-planet