کشف اخترشناسان درخصوص شناسایی سیاره‌ای عجیب
تاریخ انتشار: ۱۱ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۲۴۱۰۱۶
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، در فاصله حدود ۲۸۵ سال نوری از منظومه شمسی یک ستاره کوچک به نام TOI-۵۲۰۵ قرار گرفته که در واقع یک کوتوله سرخ است. حالا دانشمندان در نزدیکی این ستاره، سیاره‌ای را پیدا کردند که طبق تئوری‌های شکل‌گیری سیارات اصلاً نباید آنجا وجود داشته باشد.
بسیاری از ستاره‌های کوتوله سرخ در اطراف خود سیاراتی دارند که به دور آنها گردش می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در وهله اول، انتظار نداریم که کوتوله‌های سرخ در منظومه خود میزبان سیاره‌های گازی غول‌پیکر باشند، ولی TOI-۵۲۰۵b دقیقاً چنین شرایطی دارد.
در وهله دوم و از مورد قبلی مهم‌تر، به‌طور کلی تصور می‌شد که ستاره‌هایی مثل TOI-۵۲۰۵ صرفاً میزبان سیاره‌هایی باشند که از خودشان خیلی کوچک‌ترند. «شوبام کانودیا»، اخترشناس مؤسسه علمی کارنگی که یکی از پژوهشگران اصلی این مطالعه بوده است، می‌گوید: «اندازه ستاره میزبان TOI-۵۲۰۵ فقط حدود چهار برابر سیاره مشتری است، منتها این ستاره به‌نحوی توانسته سیاره‌ای به‌اندازه مشتری را به‌وجود بیاورد.»
کانودیا با ابراز شگفتی درباره این اکتشاف می‌گوید: «بر اساس درک فعلی ما از شکل‌گیری سیارات، TOI-۵۲۰۵b نباید وجود داشته باشد. این یک سیاره ممنوعه است.» پژوهشگر مؤسسه کارنگی برای درک مقیاس این اندازه‌ها تشبیه جالبی را ارائه می‌کند.
گردش سیاره‌ای مثل مشتری به دور ستاره‌ای مثل خورشید مانند گردش یک دانه نخود به دور یک گریپ‌فروت است. اما گردش TOI-۵۲۰۵b به دور TOI-۵۲۰۵ مانند گردش یک دانه نخود به دور یک لیموی کوچک است. به عبارت دیگر، صد‌ها مشتری می‌توانند در دل خورشید ما جای بگیرند، اما TOI-۵۲۰۵ فقط گنجایش چهار TOI-۵۲۰۵b را دارد.
دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چه اتفاقی باعث به‌وجودآمدن چنین سیاره بزرگی در مقیاس این ستاره شده است. کانودیا می‌گوید: «می‌دانیم که TOI-۵۲۰۵b وجود دارد، بنابراین شکافی در دانش ما پیرامون قرص‌ها، ساختار‌های درونی سیارات یا فرایند شکل‌گیری سیارات (یا احتمالاً تمام موارد ذکرشده) وجود دارد.»
در مدل فعلی شکل‌گیری سیارات، برای ایجاد سیاره‌ای مثل مشتری به جرمی در حدود ۱۰ زمین در قالب قرص سیاره‌ای نیاز است تا هسته شکل بگیرد. سپس باید مقدار زیادی گاز از این هسته خارج شود و سیاره را شکل دهد. اما دانشمندان انتظار ندارند که TOI-۵۲۰۵b بلوک‌های سازنده سیاره‌های گازی غول‌آسا را برای شکل‌گیری بدنه‌ای شبیه به مشتری در اختیار داشته باشد.
محققان حالا در تلاشند تا با مشاهدات بیشتر پاسخی برای این معما پیدا کنند و پیش‌بینی می‌شود که حل این معما بتواند درک ما از شکل‌گیری سیارات را دستخوش تحولاتی کند.
نتایج پژوهش حاضر در مجله Astronomical Journal منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
کلیدواژه: شکل گیری سیارات سیاره ای
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۲۴۱۰۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
نقشه تلسکوپ فضایی «جیمز وب» از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی
«تلسکوپ فضایی جیمز وب» به پژوهشگران در نقشه‌برداری از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی کمک کرد.
به گزارش ایسنا، یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران با موفقیت از «تلسکوپ فضایی جیمز وب» برای ترسیم نقشه آب‌وهوایی یک سیاره فراخورشیدی غول‌پیکر گازی داغ استفاده کردند.
به نقل از ناسا، بررسی‌های دقیق در طیف گسترده‌ای از نور فروسرخ میانی، همراه با مدل‌های سه‌بعدی آب‌وهوا و مشاهدات پیشین تلسکوپ‌های دیگر، وجود ابرهای متراکم و مرتفع را نشان می‌دهند که آسمان را هنگام روز و شب می‌پوشانند و همچنین، بادهای استوایی را به نمایش می‌گذارند که گازهای جوی را با سرعت ۵۰۰۰ مایل در ساعت در اطراف سیاره فراخورشیدی «WASP-43 b» ادغام می‌کنند.
این جدیدترین نمایش علم سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود که اکنون با توانایی خارق‌العاده جیمز وب برای بررسی تغییرات دما و تشخیص گازهای اتمسفر در تریلیون‌ها مایل دورتر امکان‌پذیر شده است.
سیاره فراخورشیدی WASP-43 b یک نوع «مشتری داغ»(Hot Jupiter) است. این سیاره هم‌اندازه مشتری عمدتا از هیدروژن و هلیوم ساخته شده و بسیار داغ‌تر از سایر سیارات غول‌پیکر منظومه شمسی است. اگرچه ستاره آن کوچک‌تر و سردتر از خورشید است اما WASP-43 b در فاصله ۱.۳ میلیون مایلی می‌چرخد که کمتر از یک بیست و پنجم فاصله بین عطارد و خورشید است.
با چنین مداری، سیاره از نظر جزر و مدی قفل می‌شود؛ به این معنی که یک طرف آن به طور مداوم روشن است و طرف دیگر در تاریکی دائمی قرار دارد. اگرچه طرف شب هرگز هیچ تابش مستقیمی را از ستاره دریافت نمی‌کند اما بادهای شدید در حال وزش به سمت شرق، گرما را از طرف روز به اطراف انتقال می‌دهند.
از زمان کشف سیاره WASP-43 b در سال ۲۰۱۱، تلسکوپ‌های متعددی از جمله «تلسکوپ فضایی هابل» و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر» آن را رصد کرده‌اند. «تیلور بل»(Taylor Bell) پژوهشگر «مؤسسه تحقیقات محیطی منطقه خلیج»(BAERI) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: با تلسکوپ فضایی هابل، به وضوح می‌توانیم ببینیم که بخار آب در طرف روز سیاره وجود دارد. هابل و اسپیتزر هر دو نشان دادند که ممکن است ابرهایی در سمت شب وجود داشته باشند اما ما به بررسی‌های دقیق‌تر با تلسکوپ فضایی جیمز وب نیاز داشتیم تا نقشه‌برداری را از دما، پوشش ابر، بادها و ترکیب دقیق‌تر اتمسفر در سراسر سیاره آغاز کنیم.
اگرچه WASP-43 b آن قدر کوچک، کم‌نور و نزدیک به ستاره خود است که تلسکوپ نمی‌تواند مستقیما آن را ببیند اما دوره مداری کوتاه سیاره که تنها ۱۹.۵ ساعت است، آن را برای «طیف‌سنجی منحنی فاز» ایده‌آل می‌کند. روش طیف‌سنجی منحنی فاز شامل بررسی تغییرات کوچک در روشنایی منظومه ستاره-سیاره در حالی است که سیاره به دور ستاره می‌چرخد.
از آنجا که مقدار نور فروسرخ میانی منتشرشده از یک جرم تا حد زیادی به گرمای آن بستگی دارد، داده‌های روشنایی جیمز وب را می‌توان برای محاسبه دمای سیاره مورد استفاده قرار داد.
این گروه پژوهشی به مدت بیش از ۲۴ ساعت از «دستگاه فروسرخ میانی»(MIRI) جیمز وب برای اندازه‌گیری نور منظومه WASP-43 در هر ۱۰ ثانیه استفاده کردند. بل توضیح داد: ما با مشاهده کل یک مدار توانستیم دمای طرف‌های متفاوت سیاره را هنگام چرخش در دید محاسبه کنیم. براساس این محاسبات، ما توانستیم نقشه‌ای را از دمای سراسر سیاره بسازیم.
اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که دمای هوای طرف روز سیاره به طور میانگین نزدیک به ۱۲۵۰ درجه سلسیوس است؛ در حالی که دمای طرف شب به ۶۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد و به طور قابل توجهی خنک‌تر است. این داده‌ها به یافتن داغ‌ترین نقطه روی سیاره کمک می‌کنند که از نقطه دریافت‌کننده بیشترین تشعشعات ستاره‌ای، کمی به سمت شرق جابه‌جا می‌شود. این تغییر به دلیل وزش بادهایی رخ می‌دهد که هوای گرم را به سمت شرق حرکت می‌دهند.
«مایکل رومن»(Michael Roman) پژوهشگر «دانشگاه لستر»(University of Leicester) و از پژوهشگران این پروژه گفت: این واقعیت که ما می‌توانیم دما را به این روش ترسیم کنیم، گواه واقعی بر حساسیت و ثبات جیمز وب است.
پژوهشگران برای تفسیر نقشه، از مدل‌های جوی سه‌بعدی پیچیده مانند مدل‌هایی استفاده کردند که برای درک آب‌وهوا و اقلیم روی زمین به کار می‌روند. تحلیل‌ها نشان می‌دهند که طرف شب سیاره احتمالا در یک لایه متراکم و مرتفع از ابرها پوشیده شده است و این لایه، مانع راه یافتن بخشی از نور فروسرخ به فضا می‌شود. در نتیجه، اگرچه طرف شب بسیار گرم است اما نسبت به زمانی که ابری در آن وجود نداشته، کم‌نورتر و خنک‌تر به نظر می‌رسد.
طیف گسترده نور فروسرخ میانی که توسط جیمز وب گرفته شده است، اندازه‌گیری میزان بخار آب و متان اطراف سیاره را ممکن می‌سازد. «جوآنا بارستو»(Joanna Barstow) پژوهشگر «دانشگاه آزاد انگلستان»(The Open University of UK) و از پژوهشگران این پروژه گفت: جیمز وب به ما فرصت داده است تا دقیقا متوجه شویم کدام مولکول‌ها را می‌بینیم و محدودیت‌هایی را برای فراوانی آنها قائل شویم.
طیف‌های بررسی‌شده نور، نشانه‌های آشکاری را از بخار آب در طرف شب و طرف روز سیاره نشان می‌دهند که اطلاعات بیشتری را درباره تراکم ابرها و ارتفاع آنها در جو ارائه می‌کنند.
همچنین، پژوهشگران با کمال تعجب دریافتند که داده‌ها کمبود متان را در همه نقاط جو نشان می‌دهند. از آنجا که روز برای وجود متان خیلی گرم است، متان باید هنگام شب خنک‌تر، پایدار و قابل تشخیص باشد.
بارستو توضیح داد: این واقعیت که ما متان نمی‌بینیم، به ما می‌گوید که سرعت باد در سیاره WASP-43 b باید به حدود ۵۰۰۰ مایل در ساعت برسد. اگر بادها گاز را از طرف روز به طرف شب سیاره حرکت دهند و دوباره به سرعت بازگردند، زمان کافی برای بروز واکنش‌های شیمیایی تولیدکننده مقادیر قابل تشخیص متان در سمت شب وجود نخواهد داشت.
پژوهشگران معتقدند که به دلیل این اختلاط ناشی از باد، شیمی اتمسفر در سراسر سیاره یکسان است. این نتیجه در پژوهش‌های پیشین که با تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر انجام شدند، مشخص نبود.
این پژوهش در مجله «Nature Astronomy» به چاپ رسید.
در انیمیشن زیر می‌توانید نقشه دمای سیاره WASP-43 b را ببینید.
انتهای پیام
تصاویر پدر ساواکی مهران غفوریان