اتمسفر یک سیارۀ “شبه‌نپتون” بررسی شد


بیگ بنگ: محققان به دو دسته از سیاره‌های تازه کشف شده ابراز علاقمندی کرده‌اند و خواهان کسب اطلاعات بیشتر دربارۀ آنها هستند. نمونه این سیاره‌ها در سامانه خورشیدی ما وجود ندارد و اخترشناسان آن دو را ابَرزمین و شبه‌نپتون نامگذاری کرده‌اند. جرم و اندازۀ این سیاره‌های بیگانه تا حدودی به زمین و نپتون شباهت دارد. حالا، تلسکوپ فضایی هابل (متعلق به ناسا و آژانس فضایی اروپا) و تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا موفق شدند برای نخستین‌بار جزئیات خوبی از آثار شیمیایی سیاره شبه‌نپتون بدست بیاورند.

image e GJ b
تصویری هنری از ابر بزرگی از هیدروژن. این ابر از «گلیز ۳۴۷۰b» منتشر می شود.

به گزارش بیگ بنگ، سامانه خورشیدی ما حاوی دو دستۀ بزرگ از سیاره‌هاست. ۱-زمین، عطارد، ناهید و مریخ از جمله سیاره‌های سنگی به شمار می روند. در نزدیکی کمربند سیارکی، نقطه‌ای تحت عنوان «frost line» وجود دارد که فضا در آنجا بسیار سرد است و مواد فرّارتری مثل آب می‌توانند در حالت انجماد باقی بمانند. ۲- سیارات غول‌گازی و یخی (مشتری، زحل، اورانوس و نپتون) نیز سرشار از هیدروژن، هلیوم و سایر مواد فرار هستند.

سیارۀ فراخورشیدی شبه‌نپتون «گلیز b3470» شباهتی به سیاره‌های موجود در سامانه خورشیدی ما ندارد. این سیاره تقریبا ۹۶ سال نوری با زمین فاصله دارد و به دور یک ستاره کوتوله سرخ می چرخد و در صورت‌فلکی سرطان قرار دارد. این سیاره به چیزی بین زمین و نپتون شباهت دارد و از هستۀ سنگی بزرگی در بخش زیرین خود بهره می‌برد. همچنین این سیاره از اتمسفری مملو از هیدروژن و هلیوم برخوردار است. جرم آن ۱۲٫۶ برابر جرم زمین است، اما از جرم نپتون کمتر است.

تلسکوپ فضایی کپلر ناسا سیاره‌های مشابه بسیار زیادی را کشف کرده است. در واقع، ۸۰% سیاره‌های موجود در کهکشان راه‌شیری در این دامنۀ جرمی قرار دارند. با این حال، اخترشناسان هرگز نتوانستند ماهیت ِ شیمیایی چنین سیاره‌ای را تاکنون درک نمایند. اخترشناس «بایرون بنک» و همکارانش از دانشگاه مونترال با بررسی محتوای اتمسفر «گلیز b3470» توانستند نشانه‌ها و سرنخ‌هایی از منشاء و ماهیت این سیاره بدست بیاورند.

دکتر بنک اظهار داشت: «از منظر سیاره‌زایی، این یک کشف ِ خیلی بزرگ به شمار می‌رود. گلیز b3470 در فاصلۀ نزدیکی نسبت به ستاره مادری‌اش قرار دارد و جرم ِ خیلی کمتری از مشتری دارد، اما توانسته اتمسفر هلیومی و هیدروژنی را یکپارچه نماید. عناصر سنگین جایگاهی در این اتمسفر ندارند.»

image e Gliese b
تصویر هنری از ساختار درونی گلیز ۳۴۷۰b که فرضی است.

دکتر بنک در ادامه بیان نمود: «ما مجموعه داده‌های تلسکوپ فضایی هابل و اسپیتزر را که به گلیز b3470 مربوط می‌شود، مورد تحلیل و بررسی قرار دادیم. انتظار داشتیم این سیاره غنی از عناصر سنگینی مثل اکسیژن و کربن باشد. این دو عنصر در تشکیل گاز متان و بخار آب فراوان نقش دارند؛ شبیه به چیزی که در نپتون می بینیم. در عوض، اتمسفری پیدا کردیم که میزان عناصر سنگین آن خیلی کم است و ترکیب آن به ترکیب غنی هیدروژن/هلیوم خورشید شباهت دارد. انتظار می‌رود سایر سیاره‌های فراخورشیدی به نام مشتری‌های داغ، در فاصله خیلی دوری از ستاره‌های خود ایجاد شده باشند و با گذشت زمان به ستاره‌هایشان نزدیکتر شوند. اما به نظر می رسد این سیاره در همان جایی که امروزه می‌بینیم، به وجود آمده باشد.»

محتمل‌ترین توضیح این است که «گلیز b3470» دقیقا نزدیک به ستاره کوتوله سرخ‌اش به وجود آمده باشد که تقریبا نیم برابر جرم خورشید را دارد. این سیاره در ابتدا یک سیاره سنگی خشک بود و سپس از قرص برافزایشی به انباشت هیدروژن پرداخت؛ البته زمانی که ستاره‌اش خیلی جوان بود.

دکتر بنک در پایان اظهار کرد: «ما جرمی را می بینیم که توانست هیدروژن را از قرص برافزایشی انباشت کند، اما از فرصت موجود برای تبدیل شدن به یک سیاره مشتری داغ استفاده نکرد. این رویکرد واقعا جالب توجه است. توضیح ما این است که قبل از اینکه این سیاره بتواند مقدار بیشتری انباشت کند، قرص زایل شده و از هم پاشیده است.» یافته‌های تحقیق در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *