کشف عجیب جیمز وب: سیاره صورتی معروف ابرهایی از جنس نمک دارد
در سال ۲۰۱۳، پژوهشگران سیارهای به نام GJ504b را کشف کردند که به دور ستاره GJ504 در صورت فلکی سنبله میچرخد. این دنیا اگر با چشم غیرمسلح دیده میشد، با ظاهری منحصربهفرد به رنگ سرخابی بهنظر میآمد و به همین دلیل لقب «سیاره صورتی» به آن داده شد. اکنون پژوهشی جدید با تلسکوپ فضایی جیمز وب نشان داده که این جرم ممکن است ویژگیهای عجیب دیگری هم داشته باشد و حتی این پرسش را مطرح کرده که آیا اصلاً باید آن را «سیاره» دانست یا نه.
پژوهشگران در مطالعات قبلی جرم GJ504b را حدود چهار برابر مشتری و سن منظومه آن را بسیار جوان، احتمالاً درحدود ۱۶۰ میلیون سال، تخمین زده بودند. اما مشاهدات جدید جیمز وب هر دو مورد را زیر سؤال میبرد.
در پژوهش جدید، سن سیاره بین ۲٫۵ تا ۴ میلیارد سال و جرم آن حدود ۲۵ برابر مشتری برآورد شده است. این جرم بسیار بالا موجب شد که GJ504b در دستهای از اجرام عجیب به نام «همراهان با جرم سیارهای» قرار گیرد. آیا این جرم مانند سیاره شکل گرفته؟ یا ستارهای ناکام یا همان کوتوله قهوهای است؟ پژوهشگران هنوز پاسخ را نمیدانند.
آنچه میدانیم این است که GJ504b با وجود اندازهی بزرگش، نسبتاً سرد است. چنین اجرامی هنگام شکلگیری بسیار داغ هستند و بهتدریج با گذر زمان سرد میشوند. دمای «سیاره صورتی» فقط حدود ۲۹۰ درجه سلسیوس است و هرچند این دما برای یک سیاره بالا محسوب میشود، برای چنین اجرامی چندان زیاد نیست.
آنيش بابوراج، نویسنده اصلی مطالعه از دانشگاه نورثوسترن ایالت ایلینوی، در بیانیهای گفت: «سیاره صورتی سردترین جرم همراه محسوب میشود که تاکنون با ابزارهای زمینی کشف شده است. تیمهای زیادی در سراسر دنیا مشاهدات تکمیلی برای بررسی نور آن انجام دادند؛ اما آنقدر کمنور بود که ابزارهای زمینی قادر به بررسی دقیقش نبودند. همین امر موجب شد که هدفی ایدهآل برای جیمز وب باشد.»
تیم پژوهشی از جیمز وب برای ثبت نور کم ساطع شده از GJ504b استفاده کرد. آنها پس از حذف نور درخشان ستارهی والد GJ504b، توانستند دادههایی درباره طولموجها یا رنگهای نوری که فقط از خود سیاره میآمد، بهدستآورند. هر رنگ در طیف نوری به یک عنصر شیمیایی خاص مرتبط است و بدین طریق، پژوهشگران دریافتند که جو سیاره سرشار از عناصر سنگین مانند کربن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد است. (اخترشناسان هر عنصری را که از هیدروژن و هلیوم سنگینتر باشد «عنصر سنگین» مینامند.)
بابوراج افزود: «وقتی بالاخره طیف نور آن را به دست آوردیم، فوراً جالب به نظر رسید. اما هرچه بیشتر دادهها را بررسی کردیم، فهمیدیم به هیچ جرمی که قبلاً تحلیل کرده بودیم شباهت ندارد.»
پژوهشگران دریافتند که جو سیاره سرشار از عناصر سنگین مانند کربن، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد است
در مرحله بعد، تیم پژوهشی تلاش کرد تا جو سیاره صورتی را مدلسازی کند؛ اما نتایجی که بهدست میآورد، عجیب و غیرقابلقبول بود. برای حل این ناسازگاری، پژوهشگران مجبور شدند ابرها را به مدل خود اضافه کنند و مشخص شد بهترین مدلها شامل نوع خاصی از ابر هستند که پیش از این هرگز دیده نشده بود.
بابوراج گفت: «ما شبیهسازیهایی با ابرها انجام دادیم و نتایج با دانستههای ما درباره سیارههای سرد همخوانی داشت. سه نوع مختلف ابر را امتحان کردیم و ابرهای نمکی بهترین تطابق را داشتند. وقتی این ابرها را در نظر گرفتیم، امضای مولکولهای پنهان در لایههای عمیقتر جو تضعیف شد و نتایج به حالت فیزیکی قابلقبول رسید.»
ایده وجود ابرهای نمکی در سیارههای فراخورشیدی چیز جدیدی نیست و بهعنوان مثال در سال ۲۰۱۵ برای توضیح یکی دیگر از سیارههای عجیب به نام GJ 1214 b مطرح شده بود؛ هرچند مشاهدات جدید جیمز وب نشان داد که ویژگیهای عجیب آن سیاره احتمالاً بیشتر با وجود نوعی مه توضیح داده میشود تا ابر.
بابوراج در پایان گفت: «این اولین بار است که میبینیم ابرهای نمکی برای توضیح طیف نور یک جرم واقعاً حیاتی هستند. این یک یادآوری مهم است که باید ابرها را در مدلهای خود جدی بگیریم.»
یافتههای مطالعه در مجله The Astronomical Journal منتشر شده است.
خانواده ما
ارسال دیدگاه
دیدگاهها