از ابر های فلزی این سیاره جواهرات مایع می بارد! - وبلاگ افراگرافیک

به گزارش وبلاگ افراگرافیک، یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر در فاصله 855 سال نوری از ما وجود دارد که دارای ابر هایی از فلزات تبخیر شده است و یاقوت های کبود مایع از آن می بارد. این دقیق ترین تحلیلی است که اخترشناسان پس از آنالیز جو به آن دست یافتند.

به گزارش وبلاگ افراگرافیک، توماس میکال ایوانز، ستاره شناس موسسه پلانک آلمان می گوید: با وجود کشف هزاران سیاره فراخورشیدی، به علت ماهیت چالش برانگیز مشاهدات، تنها توانسته ایم اتمسفر یک بخش کوچک را مطالعه کنیم. ما اکنون از گرفتن عکس های فوری جدا شده از منطقه ها خاصی از جو سیارات فراتر می رویم تا آن ها را به عنوان سیستم های سه بعدی واقعی آنالیز کنیم.

سیاره فراخورشیدی مورد بحث یکی از معروف ترین سیاراتی است که تا به امروز مشاهده شده است. این سیاره که برای اولین بار در سال 2015 کشف شد WASP-121b نام دارد. این غول گازی با جرم حدود 1.18 و حجم 1.81 برابر مقدار مشتری می باشد. WASP-121b اولین سیاره فراخورشیدی است که در استراتوسفر آن آب پیدا شد. بعید است که در این سیاره امکان سکونت وجود داشته باشد. در چنین مداری هوا بسیار گرم است و دمای آن بین 1500 تا 3000 کلوین (1227 تا 2727 درجه سانتیگراد یا 2240 تا 4940 درجه فارنهایت) خواهد بود.

بعلت مقدار و نزدیکی این سیاره به ستاره میزبانش، WASP-121b در دسته سیارات داغ و فراخورشیدی گازی در مدار های کمتر از 10 روز با ستاره های میزبان خود قرار می گیرید. از تقریباً 5000 سیاره فراخورشیدی تایید شده تا به امروز، بیش از 300 سیاره متعلق به این دسته هستند. اما WASP-121b به عنوان نمونه اولیه سیاره های فوق داغ نامیده می گردد. نزدیکی WASP-121b به ستاره میزبانش و حرکات جزو مدی آن ها باعث می گردد یک طرف این سیاره فراخورشیدی که همواره رو به ستاره میزبانش است، در نور روز سوزان دائمی و طرف دیگرش در تاریکی دائم قرار گیرد. کاوشگران قبلی این سیاره بخار های فلزات سنگین را در اتمسفر سمت روز این سیاره کشف نموده بودند.

کاوش در سمت شب این سیاره کمی سخت است، زیرا این قسمت حدود 10 برابر تاریک تر از سمت روز است. برای به دست آوردن اطلاعات دقیق تر در خصوص این سیاره میکال ایوانز و تیمش از تلسکوپ فضایی هابل برای رصد دو مدار کامل WASP-121b استفاده کردند و سپس داده های روز و شب را با یکدیگر ادغام کردند. این آنالیز به آن ها اجازه داد تا برای اولین بار چرخه کامل آب یک سیاره فراخورشیدی را مشاهده و بازسازی نمایند. در روی زمین چرخه آب از انتقال فاز بوجود می آید. زیرا آب به صورت بخار، مایع و جامد (یخ) در حال چرخش است. در WASP-121b، حتی در قسمت شب نیز آب در حالت جامد و مایع بسیار گرم است. در طول روز جایی که دما از 3000 کلوین نیز فراتر می رود، از دست دادن انرژی مولکول های آب باعث می گردد که آن ها در طول موج های فروسرخ بدرخشند. در اینجا دما حتی می تواند باعث تجزیه مولکول های آب و تبدیل آن ها به هیدروژن و اکسیژن گردد.

سمت شب این سیاره نسبت به سمت روز بسیار خنک تر است؛ گرچه در مقابل زمین بسیار گرم است و دمای آن به 1500 کلوین نیز می رسد. این اختلاف دمای شدید بین نیمکره ها سبب ایجاد یک اختلاف فشاردائمی و در نتیجه باد های شدید غربی شده است که در اطراف این سیاره فراخورشیدی می چرخند و مولکول های آب و اتم ها را با خود می برد. تانسو دیلان اخترفیزیکدان دانشگاه MIT می گوید: این باد ها بسیار سریعتراز حرکت جت های ما هستند و می توانند ابر ها را در حدود 20 ساعت در سراسر سیاره جابجا نمایند. وقتی این باد ها به سمت شب سیاره می رسند، دما به مقدار ای خنک است که آب را به حالت بخار برمی گرداند، پیش از اینکه دوباره به سمت روز منتقل گردد.

این آب ها، در ابر متراکم نمی شوند، بلکه پایین بودن دمای شب سبب تشکیل ابر ها از فلزاتی می گردد که قبلا در اتمسفر WASP-121b شناسایی شده اند. این فلزات عبارتند از وانادیم، آهن، کروم، کلسیم، سدیم، منیزیم و نیکل. فلزات آلومینیوم و تیتانیوم ممکن است متراکم شده و در اتمسفر WASP 181b فرو رفته باشند، جایی که ما نمی توانیم آن ها را شناسایی کنیم. در آنجا آلومینیوم ممکن است با اکسیژن ترکیب گردد و کوراندوم معدنی (شکل کریستالی اکسید آلومینیوم) را تشکیل دهد. در روی زمین، هنگامی که این فلزات با مقادیر کمی از فلزات دیگر مانند وانادیوم، آهن، کروم یا تیتانیوم مخلوط می شوند سبب ایجاد یاقوت یا یاقوت کبود می شوند. این بدان معناست که ممکن است در WASP-181b بارانی از جواهرات گرانبها ببارد. اگرچه ممکن است بر روی نپتون و اورانوس نیز جواهرات گرانبها ببارد؛ در هر صورت، ما امیدی به برداشت آن ها نداریم. اما WASP-181b به ما نشان می دهد که چه تنوع شگفت انگیزی می تواند درجهان وجود داشته باشد.

این تیم قبلاً از تلسکوپ فضایی جیمز وب که به تازگی پرتاب شده است، زمانی برای آنالیز های بیشتر بر روی WASP-181b رزرو نموده است. آن ها امیدوارند که مونوکسید کربن را در این سیاره پیدا نمایند تا متوجه نحوه شکل گیری این سیارات داغ بشوند. میکال ایوانز می گوید: این اولین باری است که می توانیم یک مولکول حاوی کربن را در جو این سیاره مقدار گیری کنیم. اندازه کربن و اکسیژن موجود در جو سرنخ هایی را در خصوص محل شکل گیری این نوع سیارات ارائه می دهد.

منبع: sciencealert