محققان معتقدند که یک سیاره جو اصلی خود را از دست داده و یک سیاره جدید ساخته است


انتقال یک سیاره سحابی.
بزرگنمایی / مفهوم این هنرمند از این سیاره با اندازه زمین و جو آن.

جوي كه بيشتر سيارات در آن آغاز مي شوند غالباً همان فضايي نيست كه آنها در آن قرار دارند. بیشتر گاز موجود در تشکیل منظومه شمسی هیدروژن و هلیوم خواهد بود. اما نگاهی به سیارات صخره ای منظومه شمسی ، سه جو بسیار متفاوت (و یک جو بسیار ضعیف) را نشان می دهد که هیدروژن و هلیوم جز relatively نسبتاً ناچیزی هستند. و همانطور که توانایی دیدن جو سیارات فراخورشیدی را بدست آوردیم ، باید دیدگاه بیشتری در مورد همه راههای تغییر جو با افزایش سن سیارات داشته باشیم.

این هفته ، یک تیم بین المللی از ستاره شناسان اعلام کردند که جو را در یک سیاره کشف کرده اند که انتظار نمی رود در آن وجود داشته باشد. و اخترشناسان حدس می زنند که این در واقع دومین جو روی کره زمین است که توسط فعالیت های آتشفشانی ایجاد می شود ، از آنجا که اولین جو در ابتدای تاریخ سیاره جوشانده شده است.

اتمسفرهای تصویری

به طور کلی ، در حال حاضر ما از فن آوری نمایندگی سیارات خارج برخوردار نیستیم ، مگر اینکه آنها بسیار بزرگ ، بسیار جوان و فاصله قابل توجهی از ستاره مداری داشته باشند. و هنوز هم می توانیم بفهمیم که در جو آنها چیست. برای این کار باید سیاره ای را مشاهده کنیم که از خط دید بین زمین و ستاره آن عبور کند. هنگام عبور ، درصد کمی از نور ستاره در مسیر حرکت به زمین از جو سیاره عبور می کند و با مولکول های موجود در آنجا تعامل می کند.

این مولکول ها در طیف نوری که به زمین می رسد امضایی برجای می گذارند. این یک امضای بسیار ضعیف است ، زیرا بیشتر نور ستاره حتی جو را نمی بیند. اما با ترکیب داده های مشاهدات چند روزه ، می توان این امضا را از نویز تشخیص داد.

این همان کاری است که دانشمندان با GJ 1132 b ، یک سیاره فراخورشیدی در مدار یک ستاره کوچک در حدود 40 سال نوری از زمین انجام دادند. اندازه این سیاره تقریباً زمین و تقریباً 1.5 برابر جرم آن است. همچنین این مدار بسیار نزدیک به ستاره میزبان خود می چرخد ​​و فقط در مدت 1.6 روز یک مدار کامل را طی می کند. این به اندازه کافی نزدیک است تا اطمینان حاصل شود که با وجود ستاره کوچک و کم نور ، GJ 1132 b بسیار گرم است.

در حقیقت ، آنقدر نزدیک و گرم است که محققان تخمین می زنند در حال حاضر هر ثانیه حدود 10000 پوند از دست می دهد. از آنجا که انتظار می رفت ستاره میزبان در ابتدای تاریخ خود روشن تر باشد ، محققان تخمین می زنند که GJ 1132 b در 100 میلیون سال اول وجود خود جو با اندازه مناسب را از دست خواهد داد. در حقیقت ، در طول حیات این سیاره ، محققان تخمین می زنند که ممکن است اتمسفری با وزن تقریباً 5 برابر جرم فعلی سیاره را از دست بدهد – چیزی که می بینید بقیه کره زمین هسته یک مینی نپتون است.

(برخی از عدم قطعیت ها در این ارقام بر اساس این است که ستاره آن غالباً ذرات پرانرژی را منتشر می کند و میدان مغناطیسی سیاره چقدر قوی است. اما آنها به اندازه کافی بزرگ نیستند تا بتوانند جو سالیانه را تا 5 میلیارد دلار در سال حفظ کنند. )

بنابراین ، محققان احتمالاً تعجب کردند که بر اساس داده های هابل ، به نظر می رسد این سیاره دارای جو است.

چطور اینجا اومدی؟

یک توضیح بالقوه برای این امر این است که این سیاره در فاصله خنک تری از ستاره تشکیل شده و سپس به سمت داخل مهاجرت می کند. اما این بدان معنی است که ما GJ 1132 b را در یک بازه زمانی نسبتاً باریک گرفتیم: در این فاصله ، به اندازه کافی به ستاره نزدیک می شویم تا جو خود را از دست بدهد ، اما قبل از آن کل جو در فضا گرم می شد. این احتمال وجود دارد که این سیاره در نزدیکی جایی که هست تشکیل شود و پس از از دست دادن سیاره اول جو دیگری ایجاد کند.

خوشبختانه داده های ارائه شده توسط هابل توانست اشاره ای به آنچه در جو است داشته باشد. امضای به جا مانده از نور ستاره توسط مولکولهای موجود در جو ، برخی از سرنخ ها را در مورد اینکه چه چیزی هستند ، نشان می دهد. این نشانه ها پیچیده هستند – زیرا مولکولهای زیادی وجود دارند که دارای امضاهایی هستند که در بعضی از مناطق طیف تا حدی با یکدیگر همپوشانی دارند – و بیشتر پیچیده می شوند. اما می توان به سیگنال موجود در جو سیاره نگاه کرد و ترکیبی از مولکول های سازگار با آن سیگنال را شناسایی کرد.

محققان دریافته اند که احتمال وجود آئروسل در جو وجود دارد. و ترکیب آن واقعاً در سیاره دیگری تعجب آور نیست: بیشتر متان ، اتان ، هیدروژن و سیانید هیدروژن. اما به یاد داشته باشید که دلیل کل جالب این جو به این دلیل است که این سیاره در ابتدای تاریخ خود جو خود را از دست می داد – و تمام هیدروژن با آن ناپدید می شد.

ماگما

با این حال ، تیم تحقیقاتی یک راه حل بالقوه برای این رمز و راز ارائه می دهد. در آغاز تاریخ این سیاره ، قرار بود هم اتمسفر غنی از هیدروژن داشته باشد و هم سطحی که اقیانوس ماگما باشد. مطالعات اخیر حاکی از آن است که سرانجام مقدار زیادی هیدروژن ممکن است در ماگما ذخیره شده و در زیر پوسته محبوس شود.

اما به طور بالقوه برای همیشه گیر نکرده است. ستاره شناسان معتقدند که این سیاره باید به دلیل مقدار زیادی تابش جذب شده از ستاره بسیار نزدیک خود ، گرم باشد اما همچنین به دلیل نیروهای جزر و مدی که نیروی گرانش ستاره روی پوسته آن اعمال می کند. این باید به اندازه ای باشد که پوسته نازک و انعطاف پذیر باشد و اجازه آتشفشانی در مقیاس بزرگ را بدهد. بنابراین ، آنها پیشنهاد می کنند ، جو فعلی ممکن است با فعالیت آتشفشانی تشکیل شود و با ماگمای غنی از هیدروژن ترکیب متفاوت خود را ایجاد کند.

بدیهی است که این ساده ترین چیز برای تأیید نیست ، اگرچه ورود تلسکوپ فضایی جیمز وب مناطق جدیدی از طیف را برای تأیید مستقل ترکیب تخمینی جو باز می کند. اما بهترین آزمایش این است که فهمید این نوع جو ثانویه در سایر سیارات فراخورشیدی وجود دارد. و با توجه به علاقه مندی برای به تصویر کشیدن جو آنها ، شاید مدتها منتظر آن نمانیم.

بایگانی شماره چکیده: 2103.05657 (برای arXiv). برای چاپ در مجله نجوم.


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*