این سیاره مافوق صوت دارای ابرهای فلزی و جواهرات مایع در جو خود است

سیاره غول پیکر فراخورشیدی در فاصله 855 سال نوری شرایط بسیار عجیبی دارد. ابرهایی از فلزات تبخیر شده روی این سیاره و بارانی از یاقوت و یاقوت کبود مایع وجود دارد. ستاره شناسان جو سیاره را مطالعه کرده اند تا دقیق ترین تحلیل ممکن را انجام دهند و برای اولین بار شرایط و متغیرهای سمت ثابت شب سیاره فراخورشیدی را آشکار کنند. به گفته توماس مایکل ایوانز، ستاره شناس موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان:

علیرغم کشف هزاران سیاره فراخورشیدی، به دلیل اهمیت چالش برانگیز مشاهدات، ما فقط جو بخش کوچکی از سیارات را مطالعه کرده ایم. اکنون می خواهیم فراتر از عکاسی از بخش های خاصی از جو سیارات فراخورشیدی و مطالعه آنها به عنوان سیستم های سه بعدی واقعی برویم.

این سیاره فراخورشیدی یکی از معروف ترین و به خوبی مطالعه شده ترین نمونه هایی است که تاکنون مشاهده شده است. این سیاره WASP-121b نام دارد که اولین بار در سال 2015 کشف شد. این غول گازی 1.18 برابر جرم و 1.81 برابر بزرگتر از مشتری است و مدار ستاره ای خود را تنها در 27.1 روز کامل می کند. دو سال پس از کشف این سیاره، دانشمندان استراتوسفر آن را شناسایی کردند.

با این حال، WASP-121 b ممکن است قابل سکونت نباشد. با وجود چنین نزدیکی به ستاره، این سیاره به شدت گرم است و دمای آن بین 1227 تا 2727 درجه سانتیگراد است. اندازه و نزدیکی WASP-121 b به ستاره میزبان آن را در رده مشتریان داغ قرار می دهد. این غول های گازی در کمتر از ده روز به دور ستاره های خود می چرخند. از 5000 سیاره فراخورشیدی تایید شده، بیش از 300 سیاره متعلق به این گروه هستند، اما WASP-121b یکی از اولین نمونه های مشتریان بیگانه است.

  خرید گوشی نوکیا در بسیاری از کشورهای اروپایی امکان پذیر نیست

نقشه دمایی WASP-121 b که نوعی سیاره داغ مشتری است

WASP 121 b به دلیل نزدیکی به ستاره خود دارای قفل جزر و مدی نسبت به ستاره خود است. در نتیجه، یک طرف سیاره همیشه رو به ستاره خود است. پس یک طرف همیشه روز است و طرف دیگر دائما شب. مطالعات قبلی بر روی جو WASP-121 b دود فلزات سنگین از سمت روز سیاره را نشان داده است.

کاوش در سمت شب سیاره کمی دشوار است زیرا ده برابر تاریک تر از سمت روز است. مایکل ایوان و تیمش از تلسکوپ فضایی هابل برای مشاهده دو مدار کامل WASP 121b برای به دست آوردن اطلاعات دقیق در مورد کل سیاره فراخورشیدی و ترکیب داده های روز و شب برای مطالعه ویژگی های جوی استفاده کردند. طیف نور متغیر و دقیق به آنها اجازه داد تا برای اولین بار چرخه آبی کامل سیاره فراخورشیدی را مشاهده و بازسازی کنند. به گفته مایکل ایوانز:

ما مشخصات آب این سیاره را مشاهده کردیم و تغییرات آن را در جهات مختلف در مدار سیاره ترسیم کردیم. از این طریق اطلاعاتی در مورد دمای جو سیاره در ارتفاعات مختلف به دست می آوریم.

در زمین، چرخه آب از انتقال فازی بخار، مایع و جامد (یخ) تشکیل شده است. در WASP-121 b، حتی در شب، دما برای فازهای جامد یا مایع بسیار بالا است. در طول روز که دما به 2700 درجه سانتیگراد می رسد، اتلاف انرژی مولکول های آب باعث درخشش آنها در طیف مادون قرمز می شود. دمای بالا همچنین مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند.

  ادامه خانواده گلکسی نوت سامسونگ در سری اس اولترا

سمت شب بسیار سردتر است، اگرچه هنوز طبق استانداردهای زمینی گرم است و دمای آن به 1227 درجه سانتیگراد می رسد. این اختلاف دمای چشمگیر بین دو نیمکره باعث اختلاف فشار ثابت می شود. در نتیجه بادها در سرتاسر سیاره شکل می گیرند و مولکول ها و اتم های آب را به حرکت در می آورند. به گفته تانسو دیلن از MIT:

این بادها بسیار سریعتر از طوفان های روی زمین هستند و حتی می توانند ابرها را در عرض 20 ساعت در سراسر سیاره جابجا کنند.

وقتی بادها در شب به WASP-121 b می‌رسند، دمای این ناحیه به اندازه‌ای کم است که آب قبل از رسیدن به روز سیاره‌ای تبخیر می‌شود. اما آب به ابر تبدیل نمی شود. در عوض، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که دمای شب به اندازه‌ای پایین است که ابرهای فلزی را تشکیل دهد که قبلاً در جو WASP-121b یافت می‌شد. این فلزات عبارتند از: وانادیم، آهن، کروم، کلسیم، سدیم، منیزیم و نیکل. اما جالب ترین چیز این است که هیچ آلومینیوم یا تیتانیوم وجود ندارد.

چرخه آبی عجیب و ابرهای فلزی در سیاره WASP-121 b

به گفته محققان، این عناصر می توانند فشرده شوند و به جو WASP 121b نفوذ کنند، جایی که در آن یافت نمی شوند. آلومینیوم می تواند با اکسیژن ترکیب شود و ماده معدنی کوراندوم را تشکیل دهد. کوراندوم نوعی کریستال است که از آلومینا ساخته شده است. هنگامی که با مقادیر زیادی از فلزات دیگر مانند وانادیوم، آهن، کروم یا تیتانیوم ترکیب می شود، جواهراتی مانند یاقوت و یاقوت کبود را تشکیل می دهد.

  فضاپیمای جونو عمق واقعی لکه قرمز بزرگ مشتری را آشکار کرده است

در نتیجه، WASP-121b ممکن است جواهرات با ارزش را دریافت کند. اگرچه بر سطح اورانوس و نپتون باران الماس می بارد، اما این مواد ارزشمند را نمی توان تحت هیچ شرایطی جمع آوری کرد، اما WASP 121b نشان می دهد که تنوع زیادی در جهان های فراخورشیدی وجود دارد.

مقاله مرتبط:

اکنون محققان برای انجام مشاهدات دقیق تری از WASP 121b از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده کرده اند. آنها امیدوارند ردپایی از مونوکسید کربن در جو سیاره پیدا کنند و مشتریان داغی ایجاد کنند. قبلاً تصور می شد که این سیارات نمی توانند نزدیک به ستاره خود شکل بگیرند. با توجه به مدل‌های فعلی شکل‌گیری سیاره‌ها، گرانش، تشعشع و بادهای ستاره‌ای قوی می‌توانند از فشرده‌شدن گازها جلوگیری کنند. اما مشاهدات جیمز وب ممکن است به حل این معما کمک کند. به گفته مایکل ایوانز:

برای اولین بار می توانیم مولکول کربن موجود در جو سیاره را اندازه گیری کنیم. مقدار کربن و اکسیژن موجود در اتمسفر شواهدی برای شکل گیری سیارات ارائه می دهد.

مطالعه این تیم در Nature Astronomy منتشر شده است.

دیدگاهتان را بنویسید