کشف اتمسفر اولیه ای عجیب در اطراف سیاره فراخورشیدی مملو از آب!

دانشمندان می گویند، یافته های غیر منتظره در مورد اتمسفر جهانی دور دست هم اندازه نپتون موجب شگفتی شان شده است. این کشف جدید تصور دانشمندان از سیارات فراتر از خورشید را به چالش کشیده است.

سیاره فراخورشیدی HAT-P-26b، 437 سال نوری از زمین فاصله دارد، این سیاره یک سیاره داغ یا جسم نپتونی داغ محسوب می شود، بدین معنا که این سیاره جرمی مشابه نپتون دارد؛ اما در مداری نزدیک تر نسبت به نپتون به دور ستاره میزبان خود می چرخد. پیش از این هم چنین سیاراتی در خارج از منظومه شمسی ما کشف شده بودند، اما هیچکدام شبیه HAT-P-26b نبودند.

هانا ویکفورد محققی از مرکز سفرهای فضایی گودارد ناسا می گوید: “اخترشناسان به تازگی شروع به بررسی اتمسفر این جسم نپتونی دور دست کرده اند و تقریبا بلافاصله متوجه نمونه ای شدند که با اجرام منظومه شمسی ما متفاوت است.”

مورد غیرمعمول در مورد سیاره به تازگی کشف شده HAT-P-26b ، اتمسفر اولیه آن است، اتمسفر این سیاره تقریبا به طور کامل از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. برای سیاره ای که چنین فاصله نزدیکی نسبت به ستاره مادر خود دارد و دارای دوره گردشی فقط 4.23 روزه است، مورد غیر معمولی محسوب می شود و الگوهای اخترشناسان در مورد ترکیبات اتمسفری سیارات دیگر را تغییر داده است.

این مدار تنگ، مطالعه سیاره HAT-P-26b  را آسان کرده است. یکی از روش هایی که دانشمندان با آن امکان مطالعه سیارت فراخورشیدی را دارند، روش ترانزیت است. در واقع یکی از مشکلات اساسی در مطالعه سیارات فراخورشیدی، نور بسیار زیاد، ستاره های میزبان این سیارات است. به این ترتیب، تقریبا ثبت تصویری مستقیم از این سیارات فراخورشیدی غیرممکن است. در عوض، این سیارات تنها از طریق ترانزیت یا گذر، قابل رصد هستند. زمانی که جرم کوچکتری از مقابل جرم بزرگتری گذر می کند، چند تلسکوپ امکان مشاهده این پدیده را از نقاط مختلف خواهند داشت.

هنگامی که یک سیاره از مقابل ستاره ای عبور می کند، نور ستاره را مسدود می کند، سیاره ای بزرگتر امکان مسدود کردن نور بیشتری را دارد. اگر سیاره ای دارای اتمسفر باشد، اتمسفر این سیاره در حال گذر را به اندازه هسته سنگی آن گسترده می کند، به این ترتیب، سیارات دارای اتمسفر، نور را مسدود می کنند. در مقابل، می توان این مورد را با سیارات سنگی که دارای اتمسفر نیستند، مقایسه کرد.

ویکفورد و همکارانش با استفاده از تلسکوپ های فضایی هابل و اسپیتزر ناسا، دریافته اند که اتمسفر سیاره HAT-P-26b  تا حد زیادی خالی از ابر است، اما علائمی یافته اند که نشان از وجود آب در اتمسفر آن دارد. یافته ای که به گفته محققان، بهترین میزان آبی است که تا به حال از یک سیاره فراخورشیدی به این اندازه به دست آمده است.

علاوه بر این، وجود علائم آبی به محققان امکان اندازه گیری میزان فلزیگی سیاره HAT-P-26b  را می دهد، یعنی میزان حضور عناصری سنگین تر از هیدروژن و هلیوم. در منظومه شمسی، میزان فلزیگی اجرام بزرگتر کمتر است، شواهد موجود از غول های گازی مشتری و زحل نشان می دهد، میزان فلزیگی زحل 5 برابر خورشید است، در همین حال میزان فلزیگی زحل حدود 10 برابر خورشید است.

این بدان معنی است که اتمسفر این سیارات تا حدی زیادی از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. در مقابل، اورانوس و نپتون که سیارات کوچکتری هستند و در مدار دورتر خورشید واقع شده اند، دارای میزان فلزیگی بیشتر، حدود 100 برابر خورشید هستند.

در واقع الگویی که هم اکنون اخترشناسان در اختیار دارند، نشان می دهد، در میان سیارات بخش بیرونی منظومه شمسی ما میزان فلزیگی سیارات بزرگتر نسبت به سیارات نزدیک به خورشید کمتر است. اخترشناسان تصور می کنند، دلیل چنین الگویی این است که هنگامی که سیارات منظومه شمسی از توده های گازی پیش سیاره ای (دیسک پیش سیاره ‌ای) پدیده آمده اند، مشتری و زحل کمتر توسط بقایای یخی مملو از عناصر سنگین بمباران شدند.

در نتیجه، اتمسفر این سیارات، دارای میزان فلزیگی کمتری است. اما در مقابل، سیاره HAT-P-26b که سیاره ای نزدیک تر به ستاره میزان خود محسوب می شود، دارای اتمسفری است که مشابه غول های گازی مشتری و زحل تقریبا به طور کامل از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است.

ویکفورد به لس آنجلس تایمز گفت: “این بدان معناست که این سیاره احتمالا در فاصله ای نزدیک تر نسبت به ستاره میزبانش تشکیل شده و یا اینکه در خلال دوره ای از زندگی دیسک (پیش سیاره ای) به وجود آمده که کمتر توسط بقایای یخی و عناصر سنگین بمباران شده است.”

در هر دو صورت، چنین چیزی برای اخترشناسان شگفتی آور است. ویکفورد می گوید: “ما نمی دانستیم سیاره ای به این اندازه در فاصله ای نزدیک به ستاره مادر خود تشکیل می شود.”

در حالی که این یافته ها شاید چندان برای ما چندان عجیب نباشند، اما برای اخترشناسان ارزش قابل توجهی دارند. چرا که به آنها نشان می دهد، احتمالات سیاره ای بیشتری نسبت به غالب سیارات منظومه شمسی ما وجود دارند و این بدان معناست که علوم فضایی در آینده با شگفتی های بیشتری مواجه می شود.

دیوید کا. سینگ، یکی از اعضای این تیم از دانشگاه اکستر در انگلستان، در بیانیه ای گفت: “این آنالیزها نشان داد، اتمسفر این سیارات فراخورشیدی از تنوعی بسیار بیشتر از چیزی که انتظار داشتیم برخورددارند. همچنین بینش جدیدی در مورد نحوه تشکیل و تکامل متفاوت این سیارات نسبت به منظومه شسمی در اختیار ما قرار داد. تصور می کنم، این به موضوع غالب مطالعات سیارات فراخورشیدی تبدیل شود. در سال های آتی محققان به یافتن تنوع شگفتی آور ادامه می دهند.”

.

منبع: sciencealert