رکوردشکنی سیاره فراخورشیدی که مدارش آن را به کام مرگ می‌کشاند

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ، سیاره‌ی فراخورشیدی جدیدی به نام TOI-2109b با فاصله‌ی بسیار نزدیک به ستاره‌ی مرکزی منظومه خود کشف شده است. این سیاره غولی گازی با قطر ۱/۳۵ برابر و جرم ۵ برابر سیاره‌ی مشتری است. تا اینجا، همه‌چیز عادی به‌نظر می‌رسد؛ ولی این سیاره به‌قدری به […]

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ،

سیاره‌ی فراخورشیدی جدیدی به نام TOI-2109b با فاصله‌ی بسیار نزدیک به ستاره‌ی مرکزی منظومه خود کشف شده است. این سیاره غولی گازی با قطر ۱/۳۵ برابر و جرم ۵ برابر سیاره‌ی مشتری است. تا اینجا، همه‌چیز عادی به‌نظر می‌رسد؛ ولی این سیاره به‌قدری به ستاره‌ی میزبان نزدیک است که هر ۱۶ ساعت یک بار به دور آن می‌گردد.

این نزدیک‌ترین مداری است که تاکنون برای سیاره‌ی غول گازی ثبت شده است؛ به‌اندازه‌ای نزدیک که با هر بار گردش به ستاره‌ی میزبان نزدیک‌تر می‌شود و در مسیر نابودی قرار دارد. دما در سمت روز سیاره TOI-2109b به ۳،۵۰۰ درجه‌ی کلوین (۳،۲۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد) می‌رسد که از دمای بعضی از ستارگان نیز بیشتر است.

این سیاره دومین سیاره‌ی فراخورشیدی از نظر بیشترین دما است و آن را در دسته‌بندی مشتری‌های اَبَر‌داغ قرار می‌دهد. ستاره‌شناسان امیدوار‌‌‌‌ند با بررسی این سیاره، با چگونگی شکل‌گیری چنین سیاره‌ها و شیوه‌ی برهمکنش یک ستاره با سیاره‌ای در مداری بسیار نزدیک بیشتر آشنا شوند.

یان وانگ، ستاره‌شناس مرکز پرتاب فضایی گُدارد ناسا و پژوهشگر ارشد در این اکتشاف می‌گوید:

اگر خوش‌شانس باشیم، در یک یا دو سال آینده ممکن است بتوانیم نزدیک‌شدن این سیاره به ستاره‌ی میزبانش را ثبت کنیم. در طول عمرمان، شاهد سقوط سیاره درون ستاره نخواهیم بود؛ ولی اگر ۱۰ میلیون سال بعد دنبال آن بگردیم، ممکن است دیگر آنجا نباشد.

مشتری‌های داغ و اَبَر‌داغ دسته‌های جذابی از سیاره‌های فراخورشیدی هستند و همان‌طور‌که از نامشان پیدا است، غول‌های گازی مانند سیاره‌ی مشتری هستند. بااین‌حال برخلاف مشتری، در مدار‌هایی بسیار نزدیک به ستاره‌ی مادر خود می‌گردند و هر بار گردش آن‌ها کمتر از ۱۰ روز به‌طول می‌انجامد (در‌مقایسه‌با سیاره‌ی مشتری که هر بار گردش آن به‌اندازه‌ی ۱۲ سال زمینی زمان می‌برد). در چنین فاصله‌ی نزدیکی، این سیاره‌های فراخورشیدی بسیار گرم می‌شوند و گاهی در شرایط شدید گرمایی شروع به تبخیر می‌کنند.

بنابر مدل‌های فعلی از شکل‌گیری سیاره‌ها، مشتری‌های داغ معما هستند. سیاره‌های غول گازی نمی‌توانند در نزدیکی ستاره‌ی خود شکل بگیرند؛ زیرا نیروی گرانش و تابش شدید و باد‌های خورشیدی سهمگین از متراکم‌شدن گاز‌ها جلوگیری می‌کنند. باوجوداین، ما صد‌ها نمونه از این سیاره‌های به‌ظاهر غیر‌ممکن را پیدا کرده‌ایم. هم‌اکنون، ستاره‌شناسان باور دارند که این سیاره‌های فراخورشیدی در مداری دورتر از ستاره‌ی میزبانشان تشکیل می‌شوند و سپس به‌سمت درون منظومه مهاجرت می‌کنند.

اَوی اشپورر، اخترفیزیک‌دان مؤسسه‌ی اخترفیزیک و تحقیقات فضایی کَولیِ MIT می‌گوید:

از آغاز شناخت سیاره‌های فراخورشیدی، مشتری‌ها داغ موارد عجیب‌و‌غریبی بودند. چطور سیاره‌ای به جرم و اندازه‌ی مشتری به مداری می‌رسد که طی‌کردن آن فقط چند روز زمان می‌برد‌؟ ما چیزی شبیه این در منظومه‌ی شمسی خودمان نداریم و این پدیده را فرصتی برای مطالعه و کمک به توضیح چگونگی وجود آن‌ها می‌دانیم.

برای تکمیل پازل تکامل مشتری‌های داغ، ستاره‌شناسان امیدوار‌‌‌‌ند با مشاهده‌ی هرچه بیشتر نمونه‌های مشابه، این سیاره‌ها را در مراحل متفاوتی از چرخه زندگی‌شان کشف کنند. TOI-2109b نزدیک‌ترین آن‌ها به مرگ بوده است که تاکنون مشاهده کرده‌ایم.

نمودار کاهش نور ستاره در گذر سیارهستاره‌شناسان با استفاده از تغییرات نور ستاره در بازه‌های متفاوت زمانی، به وجود سیاره در مدار آن پی می‌برند

این سیاره با استفاده از تلسکوپ فضایی شکارچی سیاره‌های فراخورشیدی ناسا، TESS، شناسایی شده است که به‌دنبال کاهش‌های کوچک و منظم در نور ستاره‌ها است. این یکی از نشانه‌های گردش یک جرم به دور آن ستاره است.

مقدار کاهش در نور ستاره می‌تواند نشان‌دهنده‌ی ابعاد جرم مدنظر در مدار باشد. جابه‌جایی کوچک ستاره حول مرکز جرم منظومه بر‌اثر نیروی گرانش وارد‌شده از سیاره‌ی فراخورشیدی می‌تواند جرم سیاره را مشخص کند.

TOI-2109b به گِرد ستاره‌ای زرد‌سفید با ابعاد ۱/۷ برابر و جرم ۱/۴ برابر خورشید در فاصله ۸۵۵ سال نوری از ما می‌چرخد. TOI-2109b و ستاره‌ی مادرش بسیار به یکدیگر نزدیک هستند و فاصله‌ی بین آن‌ها حدود ۲/۴ میلیون کیلومتر است. این تنها ۱/۶ درصد از فاصله زمین تا خورشید است.

در چنین فاصله‌ی نزدیکی، سیاره‌ی فراخورشیدی احتمالا در قفل گرانشی با ستاره‌ی میزبانش قرار دارد و همیشه فقط یک نیمه از سیاره به‌سمت ستاره قرار می‌گیرد. این سمت از سیاره در طول حرکت در مدارش بررسی می‌شود و دمای آن به عدد اعجاب‌آور ۳،۵۰۰ درجه‌ی کلوین می‌رسد؛ ولی تخمین سمت شب سیاره (نیمه‌ای که همیشه پشت به ستاره است) کمی دشوار است.

اشپورر می‌گوید:

روشنایی سمت شب سیاره کمتر از حساسیت تلسکوپ TESS است و این مسئله باعث ایجاد پرسش‌های بی‌پاسخی درباره‌ی آن شده است. آیا دما در آنجا بسیار سرد است یا سیاره به نحوی گرمای دریافت‌شده در سمت روز را به‌سمت شب منتقل می‌کند؟ ما در ابتدای راه پاسخ به این پرسش درباره‌ی مشتری‌های اَبَرداغ هستیم.

در ادامه بخوانید:

آنچه پژوهشگران موفق شده‌اند اندازه‌گیری کنند، نرخ نزدیک‌شدن TOI-2109b به‌سمت ستاره‌اش است. دوره‌ی گردش این سیاره ۱۰ تا ۷۵۰ میلی‌ثانیه در سال کاهش پیدا می‌کند. این سریع‌ترین نرخ حرکت مارپیچی ثبت‌شده برای مشتری داغ تاکنون است.

گروه پژوهشگران امیدوار‌‌‌‌ند مطالعات آینده با کمک تلسکوپ فضایی آماده به پرتاب جیمز وب (بزنید به تخته) بعضی از تنش‌هایی را آشکار سازد که مشتری‌های داغ در مارپیچ مرگ تجربه می‌کنند.

دکتر وانگ می‌گوید:

«مشتری‌های اَبَر‌داغ مانند TOI-2109b، متفاوت‌ترین زیرگروه از سیاره‌های فراخورشیدی هستند. ما تازه شناخت بعضی فرایند‌های فیزیکی و شیمیایی در جوّ این سیاره‌ها را شروع کرده‌ایم؛ فرایند‌هایی که مشابهی در منظومه‌ی شمسی ما ندارند.

این پژوهش در The Astronomical Journal منتشر شده است.

بمنظور اطلاع از دیگر خبرها به صفحه اخبار فناوری مراجعه کنید.
منبع خبر