کشف گونه تازه‌ای از سیاره‌ها: "دنیای آب"

* سیاره ی GJ 1214b یک دنیای پرآب است که با لایه ای ضخیم از بخار پوشیده شده.

در منظومه ی خورشیدی ما سه گونه سیاره وجود دارد: سیاره های سنگی و خاکی (تیر، ناهید، زمین، و بهرام)، سیاره های غول گازی (مشتری و کیوان)، و سیاره های غول یخی (نپتون و اورانوس). ولی گونه های سیاره هایی که به گرد ستارگان دوردست می چرخند از این هم متنوع ترند، از جمله دنیاهایی از گدازه و نیز "مشتری های داغ".

مشاهدات انجام گرفته توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا پرده از گونه ی تازه ای از سیاره ها برداشته. زاخاری برتا از مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین (CfA) در کمبریج ماساچوست، و همکارانش، با بررسی سیاره ی پیشتر کشف شده ای به نام GJ 1214b نشان دادند که این سیاره یک دنیای آبی پوشیده در لایه ای از جو غلیظ و بخارآلود است. وی می گوید: «GJ 1214b به هیچ یک از سیاره های شناخته شده شباهتی ندارد. درصد بزرگی از جرم آن را آب تشکیل داده.»
(خبر کشف این سیاره را در همین وبلاگ بخوانید: کشف آب در یک جهان فرازمینی)

GJ1214b، از نگاه یک هنرمند. این سیاره به دور یک ستاره ی کوتوله ی سرخ در
فاصله ی 40 سال نوری از زمین می گردد. (تصویر بزرگ تر)
GJ 1214b در سال 2009 طی برنامه ی "میرث" (MEarth) که از روی زمین هدایت می شد یافته شد. سرپرستی این برنامه با دیوید شاربونو از CfA بود. قطر این اَبَرزمین حدود 2.7 برابر قطر زمین است و وزنش نیز به حدود هفت برابر زمین می رسد. این سیاره در فاصله ی 2.1 میلیون کیلومتری یک ستاره ی کوتوله ی سرخ قرار دارد و هر 38 ساعت یک بار به دور آن می چرخد. دمای برآوردی سیاره در این فاصله به 450 درجه ی فارنهایت یا 230 درجه ی سانتی گراد می رسد..

در سال 2010، جیکوب بین از CfA و همکارانش، طی گزارشی که از سنجش و بررسی جو سیاره ی GJ 1214b ارایه دادند، یافته ی خود را اعلام کردند: جو این سیاره عمدتن از آب تشکیل شده است. البته مشاهدات آن ها نیز وجود لایه ای مه آلود و سراسری در جو GJ 1214b را تایید می کرد.

برتا و نویسنده ی همکارش با بهره از دستگاه دوربین میدان گسترده ی شماره ی 3 هابل (WFC3) هنگام گذشتن GJ 1214b از برابر چهره ی ستاره اش به بررسی آن پرداختند. در طول این گذر (ترانزیت) نور ستاره با گذشتن از میان جو سیاره، فیلتر شد و نشانه هایی از مخلوطی از گازها را بروز داد. به گفته ی برتا: «ما به کمک هابل، رنگ های فروسرخ در غروب این سیاره را بررسی و تعیین می کنیم.»

ریزگردها (haze) در برابر نور فروسرخ شفاف تر از نور دیدنی (مریی) هستند، به همین علت با رصدهای هابل می توان تفاوت میان یک جو بخارآلود و یک جو گرد و خاکی را دریافت. آن ها دریافتند که طیف GJ 1214b گستره ی وسیعی از طول موج ها یا رنگ ها را ندارد (آن ها را جذب کرده - طیف جذبی). مدل جوی که بیشترین همخوانی را با این داده های هابل داشت، جوی از بخار آب بود. برتا می گوید: «سنجش های هابل واقعن تعادل را به سود یک جو بخارآلود بر هم زد.»

از آن جایی که جرم و اندازه (حجم) سیاره معلوم است، ستاره شناسان می توانند چگالی آن را محاسبه کنند، که چیزی حدود 2 گرم بر سانتیمتر مکعب می شود. چگالی آب 1 گرم بر سانتی متر مکعب است، در حالی که چگالی میانگین زمین 5.5 گرم بر سانتیمتر مکعب می باشد. این نشان می دهد که سیاره ی GJ 1214b بسیار بیشتر از زمین آب دارد با مقدار بسیار کمتری خاک و سنگ. در نتیجه ساختار درونی GJ 1214b هم باید بسیار متفاوت با زمین ما باشد. به گفته ی برتا: «دماها و فشارهای بالا باعث پیدایش موادی شگفت انگیز مانند "یخ داغ" یا "آب ابَرشاره" شوند؛ موادی که با تجربیات روزمره ی ما به کلی بیگانه اند.»

نظریه پردازان انتظار دارند GJ 1214b در جایی دورتر از ستاره اش شکل گرفته باشد- جایی که در آن آب یخزده فراوان بوده - و سپس در آغاز تاریخ منظومه اش به بخش های درونی تر، نزدیک تر به ستاره، کوچیده باشد. طی این فرآیند، از درون کمربند حیات پیرامون ستاره گذشته است. این که در این منطقه چقدر درنگ داشته نامعلوم است.

GJ 1214b در محدوده ی صورت فلکی مارافسای (حوا، مارگیر)، و تنها به فاصله ی 40 سال نوری از زمین قرار دارد، بنا بر این نامزد اصلی برای بررسی توسط تلسکوپ نسل بعد، تلسکوپ جیمز وب، خواهد بود.

واژه نامه:
solar system - planet - rocky - terrestrial world - Mercury - Venus - Earth - Mars - gas giant - Jupiter - Saturn - ice giant - Uranus - Neptune - lava world - hot Jupiter- NASA - Hubble Space Telescope - GJ 1214b - Zachory Berta - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA - atmosphere - MEarth - David Charbonneau - super-Earth - red-dwarf - star - Jacob Bean - WFC3 - transit - infrared - steamy - hazy - wavelength - water vapor - density - hot ice - superfluid water - constellation Ophiuchus - James Webb Space Telescope

منبع: Astronomy.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه